Question

2．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样，电源电压U保持不变，当S闭合，S₁断开时，灯泡L正常发光；当S、S₁均闭合时，电流表的示数为1.1A（不考虑温度对电阻的影响），求：
（1）灯泡L的电阻和电源电压；
（2）当S、S₁均闭合时，通电5min电阻R₁产生的热量．

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L的电阻，当S闭合，S₁断开时，电路为L的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；
（2）当S、S₁均闭合时，L与R₁并联，电流表测干路电流，根据P=UI求出通过L的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，根据Q=W=UIt求出通电5min电阻R₁产生的热量．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
当S闭合，S₁断开时，电路为L的简单电路，
因额定电压下灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U_L=6V；
（2）当S、S₁均闭合时，L与R₁并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，由P=UI可得，通过L的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I-I_L=1.1A-0.5A=0.6A，
通电5min电阻R₁产生的热量：
Q₁=W₁=UI₁t=6V×0.6A×5×60s=1080J．
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω，电源电压为6V；
（2）当S、S₁均闭合时，通电5min电阻R₁产生的热量为1080J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题．