Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压恒为3V，图乙是定值电阻R的电流随电压变化图象，假设小灯泡电阻不变，求：
（1）电阻R的阻值是多大？
（2）当闭合开关S1、S3 ， 断开开关S2时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.9A，小灯泡正常工作时的电流是多少？
（3）整个电路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由R的电流随电压变化图象可知，当R两端电压为3V时，通过的电流为0.6A，

由I= 可得，电阻R的阻值：R= = =5Ω

（2）解：闭合开关S1、S3，断开S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，电源电压恒为3V；

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以此时通过R的电流仍为0.6A，

并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以通过灯泡的电流：IL=I﹣IR=0.9A﹣0.6A=0.3A

（3）解：由欧姆定律可得灯泡电阻：RL= = =10Ω，

当S2闭合，S1、S3断开时，L与R串联电路的总电阻最大，由P= 知此时电路消耗功率最小，

整个电路消耗的最小功率：P最小= = =0.6W

【解析】（1）由图象，找到一组R的电压和对应的电流值，由欧姆定律计算R的阻值；（2）闭合开关S1 ， S3 ， 断开S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知通过R的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流；（3）由P= 知当电路电阻最大时，电路消耗功率最小，由此分析解答．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，掌握欧姆定律的应用： 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）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此题．