Question

9．如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V 6W”字样，假定灯丝电阻不随温度而变化，当S₁、S₂均闭合时，小灯泡正常发光．
（1）求小灯泡正常发光时的电流；
（2）当S₁闭合、S₂断开时，电流表示数为0.5A，求电阻R的阻值及小灯泡的实际功率．

Answer 1

分析 （1）当S₁、S₂均闭合时，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，根据P=UI求出正常发光时的电流；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S₁闭合、S₂断开时，L与R串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R的阻值，根据P=I²R求出小灯泡的实际功率．

解答 解：（1）当S₁、S₂均闭合时，电路为灯泡L的简单电路，
因小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，
所以，电源电压U=U_L=6V，
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，
当S₁闭合、S₂断开时，L与R串联，电流表测电路中的电流，
则电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R的阻值：R=R_总-R_L=12Ω-6Ω=6Ω，
小灯泡的实际功率：P_L′=I²R_L=（0.5A）²×6Ω=1.5W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为1A；
（2）电阻R的阻值为6Ω，小灯泡的实际功率为1.5W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．