Question

【题目】如图所示电路图，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有“3V 1.2W”字样，R为阻值未知的定值电阻．求：
（1）灯泡正常发光时的电流和电阻；
（2）开关S闭合、S1断开，电流表示数为0.3A，30s内电路消耗的电能是多少？
（3）开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，此时电流表的示数为1A，R的阻值是多少欧？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知灯泡额定电压和额定功率，由P=UI可得灯泡正常发光的电流：

I额= = =0.4A，

由I= 可得，灯泡电阻：

RL= =7.5Ω；

答：灯泡正常发光时的电流为0.4A，电阻为7.5Ω；

（2）解：由图知，开关S闭合、S1断开，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，

1min内电路消耗的电能：

W=UIt=3V×0.3A×30s=27J；

答：开关S闭合、S1断开，1min内电路消耗的电能27J；

（3）解：开关S、S1均闭合，P在右端，变阻器连入阻值为0，R与灯泡L并联，电流表测干路电流，

所以U=UL=UR=3V，

所以灯泡正常发光，通过灯泡的电流为0.4A，

由并联电路特点可得R的电流：

IR=I﹣IL=1A﹣0.4A=0.6A，

所以R的电阻：

R= = =5Ω，

答：R的阻值为5Ω．

【解析】（1）由P=UI计算灯泡正常发光的电流，由I= 计算灯泡电阻；（2）开关S闭合、S1断开，R与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，由W=UIt计算1min内电路消耗的电能；（3）开关S、S1均闭合，P在右端，变阻器连入阻值为0，R与灯泡L并联，判断灯的发光情况，由并联电路特点可得R的电流，由欧姆定律求电阻．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功的计算的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： 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）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正确解答此题．