Question

8．如图所示，电源电压为6V恒定不变．灯泡上标有“6V 4W”的字样．当S₂闭合，S_l、S₃断开时，灯泡两端的电压为1.5V．求：
（l）电阻R两端的电压；4.5V
（2）电阻R的阻值．27Ω
（3）当S_l、S₃闭合时，S₂断开，通电2min，电流通过电阻R做的功．160J．

Answer 1

分析 （1）当S₂闭合，S_l、S₃断开时，灯泡与电阻串联，根据串联电路电压特点求出电阻R两端的电压；
（2）根据灯泡的铭牌求出灯泡的电阻，根据I=$\frac{U}{R}$求出灯泡的电流，根据欧姆定律求出电阻R的阻值；
（3）当S_l、S₃闭合时，S₂断开，灯泡与电阻并联，根据W=Pt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求R做的功．

解答 解：（1）当S₂闭合，S_l、S₃断开时，灯泡与电阻串联，
根据串联电路电压特点可知：
电阻R两端的电压U′=U-U_L实=6V-1.5V=4.5V；
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{4W}$=9Ω，
电路中电流I_实=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{9Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
根据欧姆定律得：电阻R=$\frac{U′}{{I}_{实}}$=$\frac{4.5V}{\frac{1}{6}A}$=27Ω；
（3）当S_l、S₃闭合时，S₂断开，灯泡与电阻并联，
则R做的功W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（6V）^{2}}{27Ω}$×2×60s=160J．
故答案为：（l）4.5V；（2）27Ω；（3）160J．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，开关闭合、断开时电路的串并联的判断是关键．