Question

12．如图所示，电源电压为6V，且保持不变，定值电阻R₀阻值为8Ω，小灯泡L上标有“3V  1.5W”字样．求：
（1）灯泡正常工作时的电流是多少？
（2）当S、S₁、S₂闭合使，定值电阻R₀消耗的功率是多少？
（3）当S闭合，S₁、S₂都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？

Answer 1

分析 （1）灯泡正常工作时，其实际电压、实际电流、实际功率与额定电压、额定电流、额定功率相等，利用I=$\frac{P}{U}$可求；
（2）当S、S₁、S₂闭合时，分析电路连接情况，根据并联电路的特点，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求解；
（3）当S闭合，S₁、S₂都断开时，分析电路连接，根据灯泡正常发光时其实际电压与额定电压相等，结合串联电路规律解题．

解答 解：（1）灯泡正常工作时，其实际电流I_灯等于额定电流，
I_灯=I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A；
（2）当S、S₁、S₂闭合时，R与R₀并联，L短路，
R两端电压U₀=U=6V，
R₀消耗的电功率：P₀=$\frac{{U}_{0}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（6V）^{2}}{8Ω}$=4.5W；
（3）当S闭合，S₁、S₂都断开时，L与变阻器串联，灯泡正常发光，由题可知，则灯泡两端电压U_灯=3V，
通过R的电流：I_R=I_灯=0.5A，
R两端电压：U_R=U-U_灯=6V-3V=3V，
R阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.5A；
（2）当S、S₁、S₂闭合时，定值电阻R₀消耗的功率是4.5W；
（3）当S闭合，S₁、S₂都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω．

点评 本题考查欧姆定律的应用和功率的计算，要熟练掌握电功率的变形公式．