Question

如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”，定值电阻R₂的阻值为3Ω，当S₁S₂都闭合时，电流表的示数为1.2A，灯泡恰好正常发光，忽略温度变化对灯泡电阻的影响．求：
（1）电源电压U
（2）电阻R₁的阻值
（3）当S₁S₂都断开时，小灯泡消耗的电功率．

Answer 1

解：（1）当S₁S₂都闭合时，等效电路图如下图所示：

∵灯泡恰好正常发光，
∴电源的电压U=6V；
（2）通过灯泡的电流：
I_L===1A，
灯泡的电阻：
R_L===6Ω，
通过R₁的电流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
R₁===30Ω；
（3）当S₁S₂都断开时，等效电路图如下图所示：

电路中的电流I′===A，
灯泡的实际功率P_L′=（I′）²R_L=（A）²×6Ω≈2.67W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）电阻R₁的阻值为30Ω
（3）当S₁S₂都断开时，小灯泡消耗的电功率约为2.67W．
分析：（1）当S₁S₂都闭合时，灯泡L与R₁并联，根据灯泡正常工作时的电压和额定电压相等求出电源的电压；
（2）先根据I=求出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，根据欧姆定律求出电阻R₁的阻值；
（3）当S₁S₂都断开时，灯泡L与电阻R₂串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I²R求出小灯泡消耗的电功率．
点评：本题考查了并联电路和串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的计算，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和知道额定电压下灯泡正常发光．