Question

（2008?眉山）如圖所示的電路，電源電壓不變，燈泡L標有、“6V  3W”的字樣，開關(guān)S₁、S₂都閉合時，L恰好能正常發(fā)光，當只閉合S₁時，電壓表的示數(shù)為2.4V，（不考慮燈絲電阻隨溫度的影響）求：
（1）電源電壓
（2）定值電阻R的阻值
（3）燈泡L此時的實際的電功率．

Answer 1

分析：（1）當開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電路為燈泡L的簡單電路，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等得出電源的電壓；
（2）根據(jù)P=

U2

R

求出燈泡的電阻，當只閉合S₁時，燈泡與R串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出定值電阻R兩端的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出R的阻值；
（3）根據(jù)P=UI求出燈泡L此時的實際的電功率．

解答：解：（1）當開關(guān)S₁、S₂都閉合時，電路為燈泡L的簡單電路，
∵燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，
∴電源的電壓U=U_L額=6V；
（2）根據(jù)P=

U2

R

可得，燈泡的電阻：
R_L=

UL額2

PL額

=

(6V)2

3W

=12Ω，
當只閉合S₁時，燈泡與R串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴此時電路中的電流I=

UL

RL

=

2.4V

12Ω

=0.2A，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴定值電阻R兩端的電壓U_R=U-U_L=6V-2.4V=3.6V，
R=

UR

I

=

3.6V

0.2A

=18Ω；
（3）燈泡L此時的實際的電功率：
P_L=U_LI=2.4V×0.2A=0.48W．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）定值電阻R的阻值為18Ω；
（3）燈泡L此時的實際的電功率為0.48W．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．