Question

14．如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R=6Ω，闭合S₁、S₃时，小灯泡L可以正常发光．忽略温度对灯丝电的影响，请通过计算回答：
（1）小灯泡L正常发光时的电流？
（2）闭合S₁，S₃，通电5min小灯泡消耗的电能？
（3）只闭合S₂．电路中的电流？

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡L标有“6V 3W”字样，利用P=UI可求得小灯泡L可以正常发光可求得其电流．
（2）由电路图可知，闭合S₁、S₃时，灯泡L与电阻R并联，根据P=$\frac{W}{t}$可求得通电5min小灯泡消耗的电能；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得灯泡的电阻，只闭合S₂．灯泡L与电阻R串联，然后可求总电阻，再利用欧姆定律公式可求得电路中的电流．

解答 解：（1）由P=UI可得，小灯泡L正常发光时的电流I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）已知t=5min=300s，由电路图可知，闭合S₁、S₃时，灯泡L与电阻R并联，且灯泡正常发光．
U=U_额=6V，P_实=P_额=3W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，通电5min小灯泡消耗的电能W=Pt=3W×300s=900J，
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_灯=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
只闭合S₂．灯泡L与电阻R串联，
R_总=R+R_灯=6Ω+12Ω=18Ω，
已知U=U_额=6V，则只闭合S₂．
电路中的电流I=$\frac{{U}_{总}}{{R}_{总}}$=$\frac{6V}{18Ω}$≈0.33A．
答：（1）小灯泡L正常发光时的电流为0.5A；
（2）闭合S₁，S₃，通电5min小灯泡消耗的电能为900J；
（3）只闭合S₂．电路中的电流为0.33A．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．