Question

如图所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 3W”字样，电阻R的阻值为6Ω．求：
（1）当开关S断开时，电流表的示数为多少？
（2）当开关S闭合后，此时电路中的总功率是多少？在10min内电流通过电阻R所产生的热量为多少？

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，当开关S断开时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=UI求出电路中的电流；
（2）当开关S闭合后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知开关闭合前后通过L的电流不变，根据欧姆定律求出通过R的电流，根据并联电路的电流特点可知干路电流，根据P=UI求出总功率，根据Q=I²Rt=UIt求出在10min内电流通过电阻R所产生的热量．

解答：解：（1）由电路图可知，当开关S断开时，电路为灯泡的简单电路，
∵额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
∴由P=UI可得，电流表的示数：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A；
（2）当开关S闭合后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响，
∴开关闭合前后通过L的电流不变，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴由I=

U

R

可得，通过R的电流：
I_R=

U

R

=

6V

6Ω

=1A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴干路中的电流：
I=I_L+I_R=0.5A+1A=1.5A，
此时电路中的总功率：
P=UI=6V×1.5A=9W，
10min内电流通过电阻R所产生的热量：
Q_R=I_R²Rt=UI_Rt=6V×1A×10×60s=3600J．
答：（1）当开关S断开时，电流表的示数为0.5A；
（2）当开关S闭合后，此时电路中的总功率是9W，在10min内电流通过电阻R所产生的热量为3600J．

点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的灵活应用，关键是知道额定电压下用电器的实际功率和额定功率相等．