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16.如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样,S为单刀双掷开关,电源电压为9V且恒定不变.
(1)不计温度影响,当开关S接a点时,灯L恰能正常工作,求R1的电阻值
(2)电阻R2的阻值为18Ω,当开关S接b点时,求在10min内电流通过灯L所做的功.

分析 (1)当S接a时,因灯正常发光,由灯泡铭牌信息根据P=UI可求得电流;再根据串联电路电压的特点和欧姆定律就可以求出电阻R1的阻值.
(2)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算灯泡电阻,当S接b时,电阻R2和灯L串联,先由欧姆定律计算电路中电流,再由W=UIt=I2Rt计算电流通过灯L所做的功.

解答 解:
(1)由电路图知,当S接a时,R1与L串联,灯L正常发光,
由P=UI可得:
IL=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
由串联电路电流处处相等可知,通过R1的电流为0.5A,
由串联电路特点和欧姆定律可得:
R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{U-{U}_{额}}{{I}_{1}}$=$\frac{9V-6V}{0.5A}$=6Ω;
(2)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡电阻:
RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{({6V)}^{2}}{3W}$=12Ω,
当S接b时,电阻R2和灯L串联,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时灯泡的电流:
IL=I=$\frac{U}{{R}_{2}+{R}_{L}}$=$\frac{9V}{18Ω+12Ω}$=0.3A,
10min内电流通过灯L所做的功:
W=UIt=I2Rt=(0.3A)2×12Ω×10×60s=648J.
答:(1)R1的电阻值为6Ω;
(2)当开关S接b点时,10min内电流通过灯L所做的功为=648J.

点评 本题考查串联电路特点和欧姆定律应用、电功的计算.要正确分析电路,知道灯泡发光时的电压等于其额定电压.

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