Question

【题目】如图所示，L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡，R是定值电阻，断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3 ， 灯泡正常发光，电流表的示数为0.50A．
（1）求灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能．
（2）求定值电阻R的阻值．
（3）断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 改变电源电压，使灯泡正常发光，求电路的总功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：灯泡正常发光1min消耗的电能：W=PLt=1.2W×60s=72J
（2）解：断开开关S2，闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即6V；

由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流：IL= = =0.2A；

因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：IR=0.5A﹣0.2A=0.3A；

由I= 可知，定值电阻R的阻值：R= = =20Ω

（3）解：由P= 可得，灯泡的电阻：RL= = =30Ω；

断开开关S1和S3，闭合开关S2，定值电阻R和灯泡L串联，此时电路中的总电阻：R总=30Ω+20Ω=50Ω；

因为灯泡正常发光，所以电路中的电流为0.2A，则电路的总功率：P=IL2R总=（0.2A）2×50Ω=2W．

【解析】（1）已知灯泡的额定功率和通电时间，直接根据W=Pt即可求出灯泡正常发光1min消耗的电能．（2）根据题意可知，断开开关S2 ， 闭合开关S1和S3时，电阻R和灯泡L并联，灯泡正常发光；根据灯泡的额定电压可知电源电压，然后根据P=UI的变形公式求出灯泡正常发光的电流，再利用并联电路电流规律求出通过定值电阻的电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻R的阻值．（3）断开开关S1和S3 ， 闭合开关S2 ， 定值电阻R和灯泡L串联；先求出灯泡的电阻，然后根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻，又已知灯泡正常发光的电流，再利用P=I2R求出电路的总功率．