Question

15．如图所示，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，当只闭合开关S₁时，灯L正常发光，通过它的电流是0.5A；再闭合开关S₂，此时电流表的示数比原来增大了0.3A，则电阻R的阻值为20Ω，在1min内电流通过电阻R所做的电功为108J．

Answer 1

分析 （1）当只闭合开关S₁时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据P=UI求出通过L的电流；
（2）闭合开关S₁、S₂时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过L的电流不变，电流表增大的示数即为通过R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R的阻值，根据W=UIt可求在1min内电流通过电阻R所做的电功．

解答 解：（1）当只闭合开关S₁时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，
因额定电压下灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U_L=6V，
由P=UI可知，通过L的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）闭合开关S₁、S₂时，L与R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，通过L的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表增大的示数即为通过R的电流I_R=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，
在1min内电流通过电阻R所做的电功：
W_R=UI_Rt=6V×0.3A×60s=108J．
故答案为：0.5；20；108．

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