题目内容

7．如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A；电阻R2的电功率是3.6W．请求：
（1）电阻R1的电阻值为30Ω，电源电压6V．
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量．
（3）当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率．

分析 （1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，电压表测量R1两端的电压，根据欧姆定律求出R1的电阻值和电路的总电阻；
当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R1和灯泡L断路，只有R2工作，根据P=UI求出电源电压，根据欧姆定律和串联电路电阻规律求出R2的阻值和灯丝的阻值；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的基本电路，根据Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t即可求出电流10s内通过电阻R1所产生的热量；
（3）当开关S、S1、S2都闭合，电阻R1、R2和灯泡并联，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出小灯泡L的额定电功率．

解答 解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，电压表测量R1两端的电压，
由欧姆定律得，电阻R1的电阻值：R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.1A}$=30Ω；
当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R1和灯泡L断路，只有R2工作，
由P=UI得，电源电压：U=$\frac{P}{I}$=$\frac{3.6W}{0.6A}$=6V；
电阻R2的电阻值：R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω；
当开关S闭合，S1、S2断开时，电路的总电阻：R=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.1A}$=60Ω；
因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以阻值：R2=60Ω-30Ω-10Ω=20Ω；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的基本电路；
电流10s内通过电阻R1所产生的热量：Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（6V）^{2}}{30Ω}$×10s=12J；
（3）当开关S、S1、S2都闭合，电阻R1、R2和灯泡并联；
小灯泡L的额定电功率：PL=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{20Ω}$=1.8W．
答：（1）30；6；
（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量为12J．
（3）当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率为1.8W．

点评 解决本题的关键是要根据开关的状态来判断各个电器是串联还是并联；判定串并后再根据串并电路的特点来解答．

练习册系列答案
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额定
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低温档*W
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求：
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【设计实验并进行实验】
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（2）可以使用天平来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是：
①实验前，在烧杯中分别倒入不同质量的水；
②调节好天平，把烧杯分别放在天平的两托盘上，通过加减砝码并移动游码，使天平平衡；
③经过一段时间后，观察天平是否仍然平衡，如果平衡，则说明液体蒸发快慢与质量无关．
【方案二】
（1）在相同环境下，选择水、两只相同的量筒
（2）可以使用量筒来定量判断液体蒸发快慢是否与液体的质量有关，具体做法是：
①实验前，在量筒中分别倒入不同体积的水，记录水的体积；
②经过一段时间后，再次记录水的体积，计算出量筒中水减少的体积；
③如果量筒中水减少的体积相同，则说明液体蒸发快慢与质量无关
【交流与评估】
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