题目内容
【题目】如图所示,电源电压不变,R2=12Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化).当S1、S2、S3都闭合时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.6A,求:
(1)电源电压和定值电阻R1的值各为多大?
(2)当S1闭合S2、S3断开时,小灯泡消耗的实际功率是多大?
【答案】(1)电源电压为6V,定值电阻R1的值为60Ω;
(2)当S1闭合S2、S3断开时,小灯泡消耗的实际功率是0.75W.
【解析】试题分析:(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R2短路,灯L与R1并联,小灯泡恰好正常发光,由此可求得电源电压;根据欧姆定律可求得小灯泡电流,再根据并联电路的电流规律可求得R1电流,然后可求得电阻R1的值;
(2)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R2串联,根据“小灯泡L标有“6V 3W”字样”求得小灯泡的电阻,然后可求得电路中的总电阻,再利用欧姆定律可求得电路中的电流,然后利用P=I2R可求得小灯泡消耗的实际功率.
解:
(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R2短路,灯L与R1并联
因为灯L正常发光 所以由U源=UL=U1=6V;
小灯泡电流:IL==
=0.5A,
R1电流:I1=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A,
由I=可得,R1=
=
=60Ω;
(2)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R2串联
由I=可得小灯泡电阻:RL=
=
=12Ω;
电路总电阻:R总=RL+R2=12Ω+12Ω=24Ω,
电路中电流:I串==
=0.25A,
小灯泡实际电功率:P实=RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W.
答:(1)电源电压为6V,定值电阻R1的值为60Ω;
(2)当S1闭合S2、S3断开时,小灯泡消耗的实际功率是0.75W.
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