Question

【題目】如圖所示，L是標有“6V 1.2W”字樣的小燈泡，R是定值電阻，斷開開關S2 ， 閉合開關S1和S3 ， 燈泡正常發光，電流表的示數為0.50A．
（1）求燈泡正常發光時，1min內燈泡消耗的電能．
（2）求定值電阻R的阻值．
（3）斷開開關S1和S3 ， 閉合開關S2 ， 改變電源電壓，使燈泡正常發光，求電路的總功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡正常發光1min消耗的電能：W=PLt=1.2W×60s=72J
（2）解：斷開開關S2，閉合開關S1和S3時，電阻R和燈泡L并聯，燈泡正常發光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，即6V；

由P=UI可知，燈泡正常發光時的電流：IL= = =0.2A；

因為并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，所以通過R的電流：IR=0.5A﹣0.2A=0.3A；

由I= 可知，定值電阻R的阻值：R= = =20Ω

（3）解：由P= 可得，燈泡的電阻：RL= = =30Ω；

斷開開關S1和S3，閉合開關S2，定值電阻R和燈泡L串聯，此時電路中的總電阻：R總=30Ω+20Ω=50Ω；

因為燈泡正常發光，所以電路中的電流為0.2A，則電路的總功率：P=IL2R總=（0.2A）2×50Ω=2W．

【解析】（1）已知燈泡的額定功率和通電時間，直接根據W=Pt即可求出燈泡正常發光1min消耗的電能．（2）根據題意可知，斷開開關S2 ， 閉合開關S1和S3時，電阻R和燈泡L并聯，燈泡正常發光；根據燈泡的額定電壓可知電源電壓，然后根據P=UI的變形公式求出燈泡正常發光的電流，再利用并聯電路電流規律求出通過定值電阻的電流，最后根據歐姆定律的變形公式求出定值電阻R的阻值．（3）斷開開關S1和S3 ， 閉合開關S2 ， 定值電阻R和燈泡L串聯；先求出燈泡的電阻，然后根據串聯電路電阻的特點求出電路的總電阻，又已知燈泡正常發光的電流，再利用P=I2R求出電路的總功率．