Question

3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6W”的字样，R为定值电阻，闭合S₁，断开S₂，小灯泡正常发光；若再闭合S₂，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为20Ω；若将该灯泡接到9V电源的电路中使用，为使灯泡正常发光，应给L串联一个30的电阻．

Answer 1

分析 （1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI的变形公式求出灯泡正常工作时通过灯泡的电流；
闭合S₁，断开S₂，为灯泡的基本电路，而小灯泡正常发光，因此电源电压等于灯泡的额定电压；
两个开关都闭合时，为并联电路，电流表串联在干路上，因此电流表示数的变化为定值电阻R中通过的电流，再利用欧姆定律的应用求出R的阻值．
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据欧姆定律求出串联电阻的阻值．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡正常工作时通过灯泡的电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.6W}{6V}$=0.1A；
闭合S₁，断开S₂，小灯泡正常发光，因此电源电压为6V；
再闭合S₂，为并联电路，电流表测量的是干路电流，则电流表示数变化了0.3A，即I_R=0.3A；
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω．
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R′=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R′=$\frac{{U}_{R′}}{I}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω．
故答案为：20；30．

点评 本题考查欧姆定律的计算公式和电功率的计算公式的灵活应用，本题的关键是会利用并联电路的互不影响的特点进行分析．