Question

8．如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣，當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為2V（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）．求：
（1）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是多少？
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，電阻R的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電路為L的簡單電路，由于燈泡L正常發(fā)光，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；利用P=UI可求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，L與R串聯(lián)，知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡L的電阻，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電電壓特點(diǎn)求出R兩端的電壓，即可利用P=UI求出電阻R的功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電阻R被短路，電路為L的簡單電路，由于燈泡L正常發(fā)光，則電源的電壓U=U_額=6V；
由P=UI得電流表示數(shù)為I=I_L=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡L的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω，
當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，L與R串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端電壓，
則此時(shí)燈泡的電流I′=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2V}{12Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
由串聯(lián)電路中兩端的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
電阻R兩端的電壓U_R=U-U_L=6V-2V=4V，
電阻R的功率P_R=U_RI′=4V×$\frac{1}{6}$A≈0.67W．
答：（1）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是0.5A；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S₁斷開時(shí)，電阻R的功率是0.67W．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．