如图所示.电源电压一定.灯泡L上标有“6V 3.6W 字样.R1是滑动变阻器.R2是定值电阻．闭合开关S1.S2后.灯泡L恰好正常发光,闭合开关S1.断开S2.滑动变阻器的滑片P移到最右端时.电流表读数为0.3A.此时电压表V1.V2的读数之比为3:1.求:(1)灯泡L正常发光时的电阻是多大?(2)灯泡正常工作5min.消耗的电能是多少?(3)电源电压� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2010?德阳）如图所示，电源电压一定，灯泡L上标有“6V 3.6W”字样，R₁是滑动变阻器，R₂是定值电阻．闭合开关S₁、S₂后，灯泡L恰好正常发光；闭合开关S₁、断开S₂，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表读数为0.3A，此时电压表V₁、V₂的读数之比为3：1，（灯泡的电阻不变）求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻是多大？
（2）灯泡正常工作5min，消耗的电能是多少？
（3）电源电压和电阻R₂的阻值是多大？

分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据R_L=

额

P额

求出电阻；
（2）利用W=UIt求消耗的电能；
（3）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器R₁被短路，灯泡与电阻R₂串联，电流表测电流，根据灯泡正常发光利用欧姆定律和串联电路的电压特点列出关于电源电压的代数式；
闭合开关S₁、断开S₂，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡、滑动变阻器R₁与电阻R₂串联，此时根据电压表V₁、V₂的读数之比为3：1得出电阻R₂与滑动变阻器R₁的关系，在根据串联电路的电压特点列出关于电源电压的代数式；最后代入数据解之即可．

解答：（1）灯泡电阻：R_L=

额

P额

(6V)2

3.6W

=10Ω；
（2）灯泡正常工作5min消耗的电能W=P_额t=3.6W×5×60s=1080J；
（3）当S₁、S₂都闭合时，电路为L和R₂串联在电路中：
∵小灯泡正常发光
∴I=I_额=

P额

U额

3.6W

=0.6A，
则根据串联电路的电压特点得：
U=I（R_L+R₂）=0.6A×（10Ω+R₂）--------------①
当S₁闭合，S₂断开，P滑到最右端时，电路为L和R₁、R₂串联在电路中，电压表V₁、V₂分别测量的是R₁、R₂两端的总电压（U₁+U₂）和R₂两端的总电压U₂，
∵电压表V₁、V₂的读数之比为3：1，则

U1+U2

R1+R2

，
∴R₁=2R₂，
则根据串联电路的电压特点得：
U=I′（R₁+R₂+R_L）=0.3×（2R₂+R₂+10Ω）--------------②
解①②得：U=12V R₂=10Ω．
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻是10Ω；
（2）灯泡正常工作5min，消耗的电能是1080J；
（3）电源电压是12V，电阻R₂的阻值是10Ω．

点评：本题综合考查了电阻、电压、电流、电功、电功率的计算和串联电路、并联电路的特点，关键是熟练的掌握和应用相关的知识，难点是开关闭合和断开时电路串并联的辨别．

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