Question

17．如图所示电路，R₁是阻值为6Ω的定值电阻，电源电压恒为9V，当开关S₁闭合，S₂断开时，电压表的示数为3V，则在1min内电流在R₂上产生的热量为180J；当开关S₁
断开，S₂闭合时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为原来的2倍，则灯泡的额定功率为6W．

Answer 1

分析 （1）当开关S₁闭合，S₂断开时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R₁两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据Q=W=UIt求出在1min内电流在R₂上产生的热量，利用欧姆定律求出R₂的阻值；
（2）当开关S₁断开，S₂闭合时，灯泡L与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，根据电压表示数的变化可知R₂两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，利用P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）当开关S₁闭合，S₂断开时，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₁两端的电压：
U₁=U-U₂=9V-3V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
在1min内电流在R₂上产生的热量：
Q₂=U₂It=3V×1A×60s=180J，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
（2）当开关S₁断开，S₂闭合时，灯泡L与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，
因电压表示数为原来的2倍，
所以，此时R₂两端的电压：
U₂′=2U₂=2×3V=6V，
此时灯泡两端的电压：
U_L=U-U₂′=9V-6V=3V，
此时电路中的电流：
I′=$\frac{{U}_{2}′}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{3Ω}$=2A，
因灯泡正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
P_L=U_LI′=3V×2A=6W．
故答案为：180；6．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等．