Question

如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 3W”字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时，总电流为0.8A，这时小灯泡L正常发光．求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率．

Answer 1

解：（1）当S₁、S₂都闭合时，灯泡与电阻R₁并联，此时灯泡正常发光，
U_额=6V；
电源电压U=U_额=6V；
（2）当S₁、S₂都闭合时，灯泡正常发光
通过灯泡的电流为 I_额===0.5A；
通过R₁的电流为 I₁=I-I_额=0.8A-0.5A=0.3A；
R₁的电阻为 R₁===20Ω；
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L与R₂串联
灯泡的电阻R_L为 R_L===12Ω；
此时电路中的电流为 I₀===0.25A；
灯泡的实际功率为 P=I²R=（0.25A）²×12Ω=0.75W；
答：（1）电源电压为6V；（2）R₁的电阻为20Ω；（3）灯泡的实际功率为0.75W．
分析：（1）当两开关均闭合时，R₁与L并联后与R₂串联；则电源电压应等于灯泡两端的电压，由灯泡的铭牌信息可知灯泡的额定电压；
（2）由灯泡的铭牌信息利用功率公式可求得灯泡的额定电流，则由并联电路的电流规律可求得通过R₁的电流；由欧姆定律可求得电阻R₁的阻值；
（3）当两开关都断开时，灯泡与R₂串联，由功率公式P=可求得灯泡的内阻；则由欧姆定律可求得电路中的电流，则由功率公式可求得小灯泡消耗的功率．
点评：本题考查了欧姆定律及功率公式的应用，注意通过开关的通断明确电路的结构，同时应明确灯泡正常发光即工作在额定状态下．