Question

5．如图所示，L是标有“6V1.2W”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0.5A．
（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．

Answer 1

分析 由电路图可知，断开开关S₂，闭合开关S₁和S₃时，R与L并联，电流表测干路电流．
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出1min内灯泡消耗的电能；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点可知电源的电压，根据P=UI求出通过灯泡的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过R的电流，利用欧姆定律求出R的阻值．

解答 解：由电路图可知，断开开关S₂，闭合开关S₁和S₃时，R与L并联，电流表测干路电流．
（1）灯泡正常发光时的功率P_L=1.2W，
由P=$\frac{W}{t}$可得，1min内灯泡消耗的电能：
W_L=P_Lt=1.2W×60s=72J；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压：U=U_L=6V，
由P=UI可得，通过灯泡的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.2W}{6V}$=0.2A，
因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：
I_R=I-I_L=0.5A-0.2A=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω．
答：（1）灯泡正常发光时，1min内灯泡消耗的电能为72J；
（2）定值电阻R的阻值为20Ω．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．