Question

9．如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．闭合开关S，小灯泡正常发光，电流表示数为2A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）电阻R的阻值．
（3）电阻R消耗的电功率．

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流．
（1）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算小灯泡正常发光时的电阻；
（2）根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压等于额定电压可知电源的电压和R两端电压，根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流，从而是得R电流，由R=$\frac{U}{I}$计算R的电阻；
（3）根据P=UI求出电阻R消耗的功率．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得小灯泡正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）由电路图可知，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
所以，电源的电压U=U_L=U_R=6V，
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
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：
I_R=I-I_L=2A-0.5A=1.5A，
所以R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{1.5A}$=4Ω；
（3）电阻R消耗的功率：
P_R=UI_R=6V×1.5A=9W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电阻R的阻值为4Ω．
（3）电阻R消耗的电功率为9W．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．