Question

如图所示电路中，小灯泡L标有“6V 6W”字样，R₂=6Ω，当S₁、S₂都闭合时，电流表示数为1.2A，这时小灯泡L正常发光，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率．

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，当S₁、S₂都闭合时，电阻R₂被短路，电阻R₁与灯泡并联，灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，据此求出电源电压；
（2）由电功率变形公式求出灯泡正常发光时的电流，由并联电路特点求出通过电阻R₁的电流，由欧姆定律求出电阻R₁的阻值；
（3）当S₁、S₂都断开时，电阻R₂与灯泡串联；由串联电路特点及欧姆定律求出电路电流，然后由电功率公式求出灯泡实际功率．

解答：解：（1）当S₁、S₂都闭合时，电阻R₁与灯泡并联接在电源两端，
灯泡正常发光，则电源电压U=U_L额=6V；
（2）∵P=UI，
∴灯泡正常发光时电流：
I_L=

PL额

UL额

=

6W

6V

=1A，
通过电阻R₁的电流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
电阻R₁的阻值：
R₁=

U

I1

=

6V

0.2A

=30Ω；
（3）∵I=

U

R

，
∴灯泡电阻R_L=

UL额

IL

=

6V

1A

=6Ω，
当S₁、S₂都断开时，电阻R₂与灯泡串联，
流过电路的电流：
I=

U

R2+RL

=

6V

6Ω+6Ω

=0.5A，
灯泡实际功率P_L实=I²R_L=（0.5A）²×6Ω=1.5W；
答：（1）电源电压是6V．
（2）电阻R₁的阻值30Ω．
（3）当S₁、S₂都断开时，小灯泡L消耗的功率1.5W．

点评：本题是一道基础题，考查了求电源电压、电阻阻值、灯泡实际功率等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与基础．