Question

5．如圖所示，L是標有“6V1.2W”字樣的小燈泡，R是定值電阻，斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₁和S₃，燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.5A．
（1）求燈泡正常發(fā)光時，1min內(nèi)燈泡消耗的電能．
（2）求定值電阻R的阻值．

Answer 1

分析 由電路圖可知，斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₁和S₃時，R與L并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出1min內(nèi)燈泡消耗的電能；
（2）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過R的電流，利用歐姆定律求出R的阻值．

解答 解：由電路圖可知，斷開開關(guān)S₂，閉合開關(guān)S₁和S₃時，R與L并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）燈泡正常發(fā)光時的功率P_L=1.2W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，1min內(nèi)燈泡消耗的電能：
W_L=P_Lt=1.2W×60s=72J；
（2）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓：U=U_L=6V，
由P=UI可得，通過燈泡的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過R的電流：
I_R=I-I_L=0.5A-0.2A=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時，1min內(nèi)燈泡消耗的電能為72J；
（2）定值電阻R的阻值為20Ω．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功公式、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．