Question

【题目】如图：电源电压恒定不变，小灯泡L标有“9V 4.5W”，当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为1.25A，这时L正常发光（灯泡电阻不随温度变化）求：

（1）小灯泡正常发光时，灯泡中电流大小．
（2）电阻R的阻值．
（3）S1、S3断开，S2闭合时，通电5min电路消耗总的电能．

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关S1、S3闭合，S2断开时，R与L并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡正常发光，

所以，电源的电压U=UL=9V，

由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：

IL= = =0.5A；

（2）解：当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表测干路电流，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R的电流：

IR=I﹣IL=1.25A﹣0.5A=0.75A，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I= 可得，电阻R的阻值：

R= = =12Ω；

（3）解：灯泡的电阻：

RL= = =18Ω，

当S1、S3断开，S2闭合时，R与L串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I′= = =0.3A，

通电5min电路消耗的总电能：

W=UI′t=9V×0.3A×5×60s=810J．

【解析】（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，R与L并联，电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光和并联电路的电压特点可知电源的电压，根据P=UI求出灯泡中电流大小；（2）当开关S1、S3闭合，S2断开时，根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，根据并联电路的电压特点求出电阻R的阻值；（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S1、S3断开，S2闭合时，R与L串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据W=UIt求出通电5min电路消耗总的电能．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功的计算，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能得出正确答案．