Question

【题目】如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R2的阻值为9Ω，小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若断开S1、S2 ， 闭合S3 ， 小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V．试问：

（1）小灯泡L的电阻为多少？
（2）电源电压为多少？
（3）R1电阻为多少？
（4）若S1、S2、S3 都闭合，电路的最大总功率为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可知，

灯泡电阻为RL= =12Ω；

答：小灯泡L的电阻为12欧姆．

（2）解：闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，

所以电源电压U=UL+U额=6V+3V=9V；

答：电源电压为9V．

（3）解：灯泡正常发光时，电路电流为I= =0.5A，

所以R1的阻值为R1= =6Ω；

答：R1电阻为6欧姆．

（4）解：由图示电路图可知，S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时，R1、R2并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，

此时的电功率：P最大= =22.5W．

答：若S1、S2、S3 都闭合，电路的最大总功率为22.5W．

【解析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R= 得到灯泡电阻；（2）若闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，电压表测量定值电阻两端电压，总电压等于两电压之和；（3）若闭合S1、S2，断开S3，灯泡与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，说明两端电压等于额定电压，已知灯泡两端电压和电阻，利用欧姆定律得到电路电流；串联电路电流处处相等，已知电阻R1两端电压和通过的电流，利用公式R= 得到其阻值；（4）S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时，R1、R2并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，由并联电路特点与电功率公式可以求出最大功率．
【考点精析】利用电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．