Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓恒為6V．

（1）當開關S1閉合，S2，S3斷開時，電流表示數為0.3A，求R的阻值；

（2）閉合開關S1，S3，斷開S2時，小燈泡正常發光，電流表示數為0.9A，求通電10s燈泡消耗的電能；

（3）只閉合開關S2，斷開S1，S3，求小燈泡實際的電功率（假設小燈泡的電阻不變）．

Answer 1

【答案】（1）R的阻值為20Ω；（2）閉合開關S1，S3，斷開S2時，通電10s燈泡消耗的電能為36J；（3）只閉合開關S2，斷開S1，S3時，小燈泡實際的電功率為0.4W．

【解析】

（1）當開關S1閉合，S2，S3斷開時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出R的阻值；

（2）閉合開關S1，S3，斷開S2時，燈泡與R并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路各支路獨立工作、互不影響可知通過R的電流不變，根據并聯電路的電流特點求出通過燈泡的電流，利用并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出R的阻值，利用W=UIt求出通電10s燈泡消耗的電能；

（3）只閉合開關S2，斷開S1，S3時，L與R串聯，根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=I2R求出小燈泡實際的電功率．

（1）當開關S1閉合，S2，S3斷開時，電路為R的簡單電路，電流表測電路中的電流，

根據歐姆定律可得：

R===20Ω；

（2）閉合開關S1，S3，斷開S2時，燈泡與R并聯，電流表測干路電流，

∵并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，

∴此時通過R的電流0.3A不變，

∵并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，

∴IL=I﹣IR=0.9A﹣0.3A=0.6A，

∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

∴燈泡的電阻：

RL===10Ω，

通電10s燈泡消耗的電能：

WL=UILt=6V×0.6A×10s=36J；

（3）只閉合開關S2，斷開S1，S3時，L與R串聯，

∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

∴此時電路中的電流：

I′===0.2A，

燈泡的實際功率：

PL=（I′）2×RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W．