Question

【题目】如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光，若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流和灯丝的电阻各是多少？
（2）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？1min内R产生多少热量？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题知，电源电压U=12V，

由图知，当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，U额=U=12V，P额=6W，

由P=UI可得小灯泡的额定电流：

I额= = =0.5A；

由I= 得灯丝电阻：

RL= = =24Ω；

（2）解：由图知，开关S接“1”时，灯泡和电阻R串联，由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流：

I′= = =0.4A，

所以电阻R的功率：

PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W；

1min内R产生热量：

QR=WR=PRt=0.96W×60s=57.6J．

【解析】（1）当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P=UI求小灯泡的额定电流，再利用I= 求灯丝电阻；（2）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，先利用欧姆定律求电路中电流，再利用P=I2R求电阻R的功率，由Q=W=Pt计算1min内R产生热量．
【考点精析】利用电功的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．