Question

如图所示电路中，小灯泡标有“6V  6W”字样，当S₁、S₂闭合，S₃断开时，小灯泡正常发光；当S₁、S₂断开，S₃闭合时，电流表示数为0.6A．求：
（1）电源电压；
（2）电阻R的阻值；
（3）若S₁、S₃闭合，S₂断开，求电阻R消耗的电功率．

Answer 1

分析：（1）当S₁、S₂闭合，S₃断开时，灯泡与电阻并联，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压．
（2）当S₁、S₂断开，S₃闭合时，灯泡与电阻串联，电流表测串联电路的电流；先根据灯泡的铭牌求出灯泡的电阻，在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；
（3）若S₁、S₃闭合，S₂断开，电路为R的简单电路，根据P=

U2

R

求出电阻R消耗的电功率．

解答：解：（1）当S₁、S₂闭合，S₃断开时，等效电路图如下图所示：

∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
∴电源的电压U=U_L额=6V；
（2）当S₁、S₂断开，S₃闭合时，等效电路图如下图所示：

灯泡的电阻：
R_L=

UL额2

PL额

=

(6V)2

6W

=6Ω，
此时电路中的总电阻：
R_总=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴R=R_总-R_L=10Ω-6Ω=4Ω；
（3）若S₁、S₃闭合，S₂断开，电路为R的简单电路，电阻R消耗的电功率：
P=

U2

R

=

(6V)2

4Ω

=9W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R的阻值为4Ω；
（3）若S₁、S₃闭合，S₂断开时，电阻R消耗的电功率为9W．

点评：本题考查了并联电路和串联电路的特点以及欧姆定律、电路三种状态的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．