Question

4．如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“6V  3W”的字样．当开关S₁闭合，S₂断开时，小灯泡正常发光．当开关S₁、S₂都闭合时，电流表示数为0.6A．（灯丝电阻不变）
（1）小灯泡正常发光时的电流是多大？
（2）电阻R的阻值为多大？
（3）当S₁、S₂都闭合时，电路的总功率是多大？

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI计算灯泡正常发光时的电流；
（2）开关S₁闭合，S₂断开时，小灯泡正常发光，由此得到电源电压；
已知干路电流和通过灯泡的电流，可以得到电阻R的电流；已知两端电压和通过的电流，可以得到电阻R的阻值；
（3）已知干路电流和总电压，根据P=UI计算电路的总功率．

解答 解：
（1）“6V  3W”代表灯泡的额定电压U_额=6V，额定功率P_额=3W，
由P=UI，灯泡正常工作时的电流：I_L=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）当开关S₁闭合，S₂断开时，R断路，只有L连入电路中，小灯泡正常发光，
所以U=U_额=6V，
当开关S₁、S₂都闭合时，R与L并联，电流表测干路电流，
所以：U=U_R=U_L=6V，
由I=I_L+I_R可知：I_R=I-I_L=0.6A-0.5A=0.1A，
由I=$\frac{U}{R}$，
R的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
（3）S₁、S₂都闭合时，电路的总功率：
P=UI=6V×0.6A=3.6W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；
（2）电阻R的阻值为60Ω；
（3）当S₁、S₂都闭合时，电路的总功率是3.6W．

点评 此题是一道电学中档题，考查了并联电路的特点、电功率和欧姆定律公式及变形公式，计算过程不复杂，掌握基本公式是解答的关键．