Question

【题目】如图所示，L是标有“6V 1.8W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3 ， 灯泡正常发光，电流表的示数为0.40A．
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．
（2）求定值电阻R的阻值．
（3）断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：灯泡正常发光时的功率等于其额定功率，即：P=P额=1.8W，

灯泡正常工作时间t=1min=60s，

则灯泡消耗的电能：

W=Pt=1.8W×60s=108J

答：灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为108J．

（2）解：当断开开关S2，闭合开关S1和S3，定值电阻R和灯泡L并联，

此时灯泡正常发光，根据并联电路的电压规律可知，

电源电压：U=UR=UL=6V，

由P=UI得，通过灯泡的电流：

IL= = =0.3A，

根据并联电路电流规律可知，通过定值电阻的电流：

IR=I﹣IL=0.4A﹣0.3A=0.1A，

由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：

R= = =60Ω

答：定值电阻R的阻值为60Ω．

（3）解：当断开开关S1和S3，闭合开关S2，定值电阻R和灯泡L串联，

由P= 得，灯泡L的电阻：

RL= = =20Ω，

根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻：

R总=R+RL=60Ω+20Ω=80Ω，

改变电源电压，使灯泡正常发光，此时电路中的电流I′=IL=0.3A，

由欧姆定律可得，此时的电源电压：

U′=I′R总=0.3A×80Ω=24V．

此时电路中消耗的总功率：

P总=I′U′=0.3A×24V=7.2W

答：电路的总功率为7.2W

【解析】（1）知道灯泡正常发光时的电功率和时间，根据W=Pt求出灯泡消耗的电能；（2）当断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3 ， 定值电阻R和灯泡L并联，根据并联电路电压和电流规律、电功率公式及欧姆定律求出定值电阻R的阻值；（3）当断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 定值电阻R和灯泡L串联，根据P= 、串联电路电阻规律及欧姆定律求出应增加到的电源电压；根据P=UI求出此时电路中消耗的总功率．
【考点精析】认真审题，首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）)，还要掌握电功率的计算公式(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)的相关知识才是答题的关键．