题目内容
【题目】如图所示,定值电阻R2的阻值为12Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻变化),电源电压不变。当开关S、S1、S2都闭合时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为0.6A.求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当开关S闭合,开关S1、S2断开时,通电10s小灯泡L消耗的电能。
【答案】(1)6V;(2)60Ω;(3)7.5J。
【解析】
(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R2被短路,灯L与R1并联,电流表测干路电流,因为灯L正常发光,所以由并列电路的电压特点可得,电源电压:
U=U1=UL=6V;
(2)小灯泡正常发光时的电流:
IL==0.5A,
由并列电路的电流特点可得,通过R1的电流:
I1=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A,
R1的阻值:
R1==60Ω;
(3)当开关S闭合,S1和S2断开时,灯L与R2串联,小灯泡的电阻:
RL==12Ω,
此时电路的总电阻:
R总=RL+R2=12Ω+12Ω=24Ω,
电路中的电流:
I串==0.25A,
通电10s小灯泡L消耗的电能:
W=I串2RLt=(0.25A)2×12Ω×10s=7.5J。
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R1的阻值为60Ω;
(3)当S1闭合S2、S3断开时,通电10s小灯泡消耗的电能是7.5J。
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