Question

【题目】如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图．S为单刀双掷开关，电源电压为12V．且保持不变．小灯泡的额定功率是6W，电阻R的阻值为6Ω．当开关S接“2”时， 小灯泡恰好正常发光．若灯丝电阻不变，试求：

（1）灯丝的电阻是多少？
（2）小灯泡正常发光10min，电流通过小灯泡所做的功是多少？
（3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题知，电源电压U=12V，当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，UL=U=12V，PL=P额=6W，

由P= 得灯丝电阻：RL= = =24Ω

答：灯丝的电阻是24Ω；

（2）解：小灯泡正常发光，PL=P额=6W，

5min电流通过小灯泡做的功：WL=PLt=6W×10×60s=3600J；

答：小灯泡正常发光10min，电流通过小灯泡做的功是3600J；

（3）解：开关S接“1”时，灯和电阻R串联，电路中电流：

I′= = =0.4A，

电阻R的功率：PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W．

答：开关S接“1”时，电阻R的功率是0.96W．

【解析】（1）当开关S接“2”时，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P= 求灯丝电阻；（2）小灯泡正常发光，实际功率等于额定功率，利用W=Pt求10min电流通过小灯泡做的功；（3）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，先利用欧姆定律求电路中电流，再利用P=I2R求电阻R的功率．