Question

【題目】如圖所示電路圖，電源電壓為3V保持不變，燈泡L標有“3V 1.2W”字樣，R為阻值未知的定值電阻．求：
（1）燈泡正常發光時的電流和電阻；
（2）開關S閉合、S1斷開，電流表示數為0.3A，30s內電路消耗的電能是多少？
（3）開關S、S1均閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最右端，此時電流表的示數為1A，R的阻值是多少歐？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知燈泡額定電壓和額定功率，由P=UI可得燈泡正常發光的電流：

I額= = =0.4A，

由I= 可得，燈泡電阻：

RL= =7.5Ω；

答：燈泡正常發光時的電流為0.4A，電阻為7.5Ω；

（2）解：由圖知，開關S閉合、S1斷開，R與滑動變阻器串聯，電流表測電路中電流，

1min內電路消耗的電能：

W=UIt=3V×0.3A×30s=27J；

答：開關S閉合、S1斷開，1min內電路消耗的電能27J；

（3）解：開關S、S1均閉合，P在右端，變阻器連入阻值為0，R與燈泡L并聯，電流表測干路電流，

所以U=UL=UR=3V，

所以燈泡正常發光，通過燈泡的電流為0.4A，

由并聯電路特點可得R的電流：

IR=I﹣IL=1A﹣0.4A=0.6A，

所以R的電阻：

R= = =5Ω，

答：R的阻值為5Ω．

【解析】（1）由P=UI計算燈泡正常發光的電流，由I= 計算燈泡電阻；（2）開關S閉合、S1斷開，R與滑動變阻器串聯，電流表測電路中電流，由W=UIt計算1min內電路消耗的電能；（3）開關S、S1均閉合，P在右端，變阻器連入阻值為0，R與燈泡L并聯，判斷燈的發光情況，由并聯電路特點可得R的電流，由歐姆定律求電阻．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功的計算的相關知識點，需要掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．