Question

如圖所示電路中，電源電壓保持不變，燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，電阻R的阻值為6Ω．求：
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為多少？
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此時(shí)電路中的總功率是多少？在10min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所產(chǎn)生的熱量為多少？

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電路中的電流；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知開(kāi)關(guān)閉合前后通過(guò)L的電流不變，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知干路電流，根據(jù)P=UI求出總功率，根據(jù)Q=I²Rt=UIt求出在10min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，
∵額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，
∴由P=UI可得，電流表的示數(shù)：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
∵并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
∴開(kāi)關(guān)閉合前后通過(guò)L的電流不變，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴由I=

U

R

可得，通過(guò)R的電流：
I_R=

U

R

=

6V

6Ω

=1A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴干路中的電流：
I=I_L+I_R=0.5A+1A=1.5A，
此時(shí)電路中的總功率：
P=UI=6V×1.5A=9W，
10min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所產(chǎn)生的熱量：
Q_R=I_R²Rt=UI_Rt=6V×1A×10×60s=3600J．
答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此時(shí)電路中的總功率是9W，在10min內(nèi)電流通過(guò)電阻R所產(chǎn)生的熱量為3600J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、焦耳定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道額定電壓下用電器的實(shí)際功率和額定功率相等．