Question

如圖所示，燈上標(biāo)有“6V，4W”的字樣，電阻R₂的阻值為6歐姆，滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐姆，
求：（1）小燈泡的電阻R₁是多大？
（2）當(dāng)S₁，S₂，S都閉合滑片P在a時(shí)，小燈泡正好正常發(fā)光．則R₁、R₂消耗的電功率是多大？
（3）當(dāng)S₂，S閉合，S₁斷開，滑片P在b點(diǎn)時(shí)，R₂消耗的電功率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，P=

U2

R

求出燈泡的電阻；
（2）當(dāng)S₁、S₂、S都閉合滑片P在a時(shí)，燈泡L與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=

U2

R

求出R₂消耗的電功率；
（3）當(dāng)S₂，S閉合，S₁斷開，滑片P在b點(diǎn)時(shí)，R₂與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出R₂消耗的電功率．

解答：解：（1）根據(jù)P=

U2

R

可得，燈泡的電阻：
R₁=

UL2

PL

=

(6V)2

4W

=9Ω；
（2）當(dāng)S₁，S₂，S都閉合滑片P在a時(shí)，燈泡L與R₂并聯(lián)，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_L=6V，
此時(shí)燈泡消耗的電功率P₁=P_L=4W，
R₂消耗的電功率：
P₂=

U2

R2

=

(6V)2

6Ω

=6W；
（3）當(dāng)S₂，S閉合，S₁斷開，滑片P在b點(diǎn)時(shí)，R₂與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I=

U

R2+R

=

6V

6Ω+20Ω

=

3

13

A，
R₂消耗的電功率：
P₂=I²R₂=（

3

13

A）²×6Ω≈0.32W．
答：（1）小燈泡的電阻R₁是9Ω；
（2）當(dāng)S₁，S₂，S都閉合滑片P在a時(shí)，R₁、R₂消耗的電功率分別是4W、6W；
（3）當(dāng)S₂，S閉合，S₁斷開，滑片P在b點(diǎn)時(shí)，R₂消耗的電功率約為0.32W．

點(diǎn)評：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等．