Question

16．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R的阻值为20欧，灯泡L标有“6V 3W“．闭合开关S后，电流表的示数变化了0.3安．求：
①电源电压；
②闭合开关时电流表的示数；
③电阻R的功率；
⑧闭合开关通电10秒钟，整个电路所做的功．

Answer 1

分析 （1）当闭合开关S时，R连入电路中，电流表示数变化的0.3A即为通过R的电流，则我们可以利用通过R的电流和R的阻值算出R两端的电压，即为电源电压；
（2）由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率，根据灯泡额定电压与额定功率利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的阻值，然后我们根据欧姆定律求出通过灯泡的电流，利用并联电路的特点即可求出电流表的示数；
（3）由公式P=UI可得出R的功率；
（4）利用W=UIt即可求电路所做的功．

解答 解：①当闭合开关S时，灯泡与R并联连入电路中，电流表示数变化的0.3A即为通过R的电流，I_R=0.3A，
由欧姆定律得，电源电压：
U=U_R=I_RR=0.3A×20Ω=6V；
②由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，灯泡的阻值：
R_L=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{3W}$=12Ω，
通过灯泡的电流：
I_L=$\frac{U}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
由并联电路干路电流等于个支路电流之和可知：
电流表示数：
I=I_R+I_L=0.3A+0.5A=0.8A；
③R的功率：
P_R=UI_R=6V×0.3A=1.8W；
④电路所做的功：
W=UIt=6V×0.8×10s=48J．
答：①电源电压为6V；
②闭合开关时电流表的示数为0.8A；
⑧闭合开关通电10秒钟，整个电路所做的功为48J．

点评 本题考查并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，属于比较简单的应用题．