Question

（11分）如图所示，已知小灯泡L₁的额定电压为2V，L₂的额定电压为6V，电源电压保持不变。当开关S₁和S₄闭合，S₂和S₃断开时，电压表示数为5V，L₁实际消耗的功率为其额定功率的；当开关S₁和S₂闭合，S₃和S₄断开时，电压表的示数为3V；当开关S₁和S₃闭合，S₂和S₄断开时，电流表的示数为0.5A。设温度对电阻的影响可以不计，求L₂的额定功率为多少？当S₁、S₂、S₄均闭合，S₃断开时，1min内电流产生的热量为多少？

Answer 1

3.6W   216J

解析试题分析：解：设电源电压为U
因为P=UI ，I=U/R ，Q=I²Rt 所以，当开关S₁和S₄闭合，S₂和S₃断开时，R与L₁串联（L₂短路），依题意有：
      

U=U₁+5=1V+5V=6V 
U₁=I₁R₁                  ①
U-U₂=I₁R                 ②
当开关S₁和S₂闭合，S₃和S₄断开时，R与L₂串联，依题意有：
U₂=I₂R₂                                   ③
U-U₂=I₂R                ④
由①、②_、③和④得
          ⑤
当开关S₁和S₃闭合，S₂和S₄断开时，L₁与L₂串联，依题意有：
R₁+R₂=      ⑥
由③、④、⑤和⑥得：R=R₂="10" Ω
L₂的额定功率

当S₁、S₂、S₄均闭合，S₃断开时，L₁、L₂被短路，依题意有：
1min内电流产生的热量
 
考点： 欧姆定律、电功率、焦耳定律