题目内容

【题目】如图所示,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“12V 9W”的字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).求:

(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)当闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A,则灯泡L的实际功率是多少?
(3)再闭合开关S2时,电流表的示数为0.9A,则电阻R在5min内产生的热量是多少?

【答案】
(1)解:由P= 可得,灯泡的电阻:

RL= = =16Ω


(2)解:当闭合开关S1时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过L的电流,

由I= 可得,电源的电压:

U=ILRL=0.5A×16Ω=8V,

灯泡L的实际功率:

PL=ULIL=8V×0.5A=4W


(3)解:再闭合开关S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响,

所以,闭合开关S2前后通过灯泡L的电流不变,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,通过电阻R的电流:

IR=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A,

因并联电路中各支路两端的电压相等,

所以,R在5min内产生的热量:

QR=WR=UIRt=8V×0.4A×5×60s=960J


【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P= 求出灯泡的电阻;(2)当闭合开关S1时,电路为灯泡的简单电路,电流表测通过L的电流,根据欧姆定律求出电源的电压,根据P=UI求出灯泡的实际功率;(3)再闭合开关S2时,灯泡L与电阻R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过R的电流,根据Q=W=UIt求出电阻R在5min内产生的热量.
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识,掌握计算电功率公式: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,以及对焦耳定律的计算公式及其应用的理解,了解焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.).

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