Question

如图所示，电源电压12V且保持不变，小灯泡标有“6V 3W“字样．
（1）只闭合开关S₁时，小灯泡恰好正常发光，求电流表的示数和R₁的阻值；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表示数是3A；求R₂的阻值；
（3）求通电10min，电流对R₂所做的功．

Answer 1

解：（1）∵R₁、R_L串联
∴电路中电流为I===0.5A，
R₁两端的电压为U₁=U-U_L=12V-6V=6V，
R₁的阻值为R₁===12Ω；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₁、R₂并联，
通过通过R₁的电流为I₁′===1A，
通过通过R₂的电流为I₂′=I-I₁′=3A-1A=2A，
R₂的阻值为R₂===6Ω；
（3）通电10min，电流对R₂所做的功
W=UI₂′t=12V×2A×10×60s=14400J．
答：（1）电流表的示数为0.5A：R₁的阻值为12Ω；
（2）R₂的阻值为6Ω；
（3）求通电10min，电流对R₂所做的功为14400J．
分析：（1）只闭合开关S₁时，R₁、R_L串联，电流表测电路中电流；先根据小灯泡恰好正常发光求出电路中电流I=，根据串联电路电压特点和欧姆定律求出R₁的阻值；
（2）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，R₁、R₂并联，小灯泡被短路，电流表测干路电流；根据并联电路电路特点求出通过R₂的电流，根据欧姆定律求出R₂的阻值；
（3）根据W=UIt求出通电10min电流对R₂所做的功．
点评：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点，以及欧姆定律和电功的计算；根据开关的闭合和断开判断电路的连接方式是解决本题的关键．