Question

【题目】如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；
（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI= ，故灯的电阻：

RL= = =12Ω；

答：小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；

（2）解：S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U=6V，灯正常发光时的电流：

IL= =0.5A

电流表示数即为干路的总电流，I=1.1A，

根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：

I1=I﹣IL；=1.1A﹣0.5A=0.6A，

R1在10min内消耗的电能：

W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；

答：S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；

（3）解：S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I2R，电功率与对应的电阻成正比，故 = ，

故R1= ×R2= ×10Ω=5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：

I′= = =0.4A，

R2的电功率：P2=U2I′=I′2R2=（0.4A2×10Ω=1.6W．

答：S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W．

【解析】（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，根据P=UI= 求灯的电阻；（2）分析电路的连接，根据灯正常发光确定电源电压，根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流，根据 W=UIt求在10min内消耗的电能：（3）分析电路的连接，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I2R，电功率与对应的电阻成正比，求出R1 ， 根据电阻的串联和欧姆定律，求电路的电流，根据P=UI=I2R求R2的功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识，掌握计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．