Question

【题目】如图所示，已知电源电压保持6V不变，定值电阻R1的阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”；当S1、S2都断开时，电流表示数为0.2A．求：

（1）小灯泡L和定值电阻R2的阻值分别是多大？

（2）S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少A？

（3）当开关S1、S2处于什么状态时该电路消耗的电功率最大？最大电功率是多少W？

Answer 1

【答案】（1）小灯泡L的阻值为12Ω，定值电阻R2的阻值是18Ω；

（2）S1、S2都闭合时，电流表的示数是1.1A；

（3）当S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率最大，最大为6.6W

【解析】试题分析：（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=求出灯泡的电阻；当S1、S2都断开时，L与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻R2的阻值；

（2）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出干路电流；

（3）S1、S2都闭合时，L与R1并联，电路中的总电阻最小，根据P=可知，电路消耗的总功率最大，根据P=UI求出最大值．

解：（1）由P=可得，灯泡的电阻：

RL===12Ω；

当S1、S2都断开时，L与R2串联，电流表测电路中的电流，

由I=可得，电路中的总电阻：

R===30Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，定值电阻R2的阻值：

R2=R﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω；

（2）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以，电路中的总电阻：

R′===Ω，

干路电流表的示数：

I′===1.1A；

（3）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，

最大值P=UI′=6V×1.1A=6.6W．

答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω，定值电阻R2的阻值是18Ω；

（2）S1、S2都闭合时，电流表的示数是1.1A；

（3）当S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率最大，最大为6.6W．