Question

9．如图所示的电路中，有一阻值为10Ω的电阻与一个标有“12V，6W”字样的灯泡L并联，灯泡电阻不变，电源电压为12V保持不变，求：
（1）灯泡的电阻值是多少？
（2）闭合开关S后，电路的总电功率是多少？
（3）电阻R₂消耗的电功率是多少？
（4）1min内灯泡消耗的电能是多少？

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；
（2）闭合开关S后，R₂与L并联，电流表测电路中的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂、L的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路的总电功率；
（3）根据P=UI求出电阻R₂消耗的电功率；
（4）根据W=UIt求出1min内灯泡消耗的电能．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω；
（2）闭合开关S后，R₂与L并联，电流表测电路中的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R₂、L的电流分别为：
I_L=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{24Ω}$=0.5A，I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I=I_L+I₂=0.5A+1.2A=1.7A，
电路的总电功率：
P=UI=12V×1.7A=20.4W；
（3）电阻R₂消耗的电功率：
P₂=UI₂=12V×1.2A=14.4W；
（4）1min内灯泡消耗的电能：
W_L=UI_Lt=12V×0.5A×60s=360s．
答：（1）灯泡的电阻值是24Ω；
（2）闭合开关S后，电路的总电功率是20.4W；
（3）电阻R₂消耗的电功率是14.4W；
（4）1min内灯泡消耗的电能是360J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，解题时要注意方法的灵活性，只要合理即可．