【題目】如圖所示,燈L標(biāo)有“6V,3W”字樣,電源電壓恒為4V,定值電阻R=4Ω,假設(shè)燈的阻值不隨溫度而變化,求:

1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電流是多少?

2)只閉合S1S3時(shí),電阻R60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少?

3)當(dāng)閉合哪些開關(guān)時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率最。看藭r(shí)的最小電功率是多少?

【答案】1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A;

2)只閉合S1S3時(shí),電阻R60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是240J

3)當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),電路消耗的電功率最小,此時(shí)的最小電功率是1W

【解析】試題分析:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出燈L正常發(fā)光時(shí)的電流;

2)只閉合S1S3時(shí),LR并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和Q=W=t求出電阻R60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量;

3)根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻,當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)LR串聯(lián),電路中的總電阻最大,電路消耗的電功率最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=求出電路的最小電功率.

解:(1)由P=UI可得,燈L正常發(fā)光時(shí)的電流:

IL===0.5A;

2)只閉合S1、S3時(shí),LR并聯(lián),

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,

所以,電阻R60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量:

QR=WR=t=×60s=240J

3)由I=可得,燈泡的電阻:

RL===12Ω,

當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),LR串聯(lián),電路中的總電阻最大,電路消耗的電功率最小,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,電路的最小電功率:

P===1W

答:(1)燈L正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A;

2)只閉合S1S3時(shí),電阻R60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是240J

3)當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),電路消耗的電功率最小,此時(shí)的最小電功率是1W

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