Question

3．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L₂標有“24V  12W”．開關S₁閉合、S₂斷開時，電流表的示數(shù)為1A，電壓表的示數(shù)為12V，燈泡L₁正常發(fā)光，不考慮溫度對燈泡燈絲電阻的影響．求：
（1）燈泡L₁的額定功率．
（2）燈泡L₂的電阻．
（3）當開關S₁、S₂都閉合時，該電路工作10s，L₂消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）分析S₁閉合、S₂斷開時，電路的連接情況，根據(jù)P=UI計算出燈泡L₁的額定功率；
（2）已知燈泡額定電壓與額定功率，應用電功率公式可以求出燈泡電阻；
（3）根據(jù)W=Pt計算L₂正常發(fā)光時消耗的電能．

解答 解：（1）開關S₁閉合、S₂斷開時，電路中只有L₁，燈泡正常發(fā)光，
則U_額1=U=12V，I_額1=I=1A，由P=UI可知，燈泡額定電功率：
P_額1=U_額1I_額1=12V×1A=12W；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡L₂的電阻：
R₂=$\frac{{U}_{L2額}^{2}}{{P}_{L2額}}$=$\frac{（24V）^{2}}{12W}$=48Ω；
（3）當開關S₁、S₂都閉合時，兩燈泡并聯(lián)L₂兩端電壓為12V，
通過L₂的電流：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{48Ω}$=0.25A，
L₂消耗的電能為：W=UI₂t=12v×0.25A×10s=30J；
答：（1）燈泡L₁的額定功率為12W．
（2）燈泡L₂的電阻為48Ω．
（3）當開關S₁、S₂都閉合時，該電路工作10s，L₂消耗的電能為30J．

點評 本題是電學的綜合計算題目，考查了有關電功率公式的應用，關鍵熟練掌握歐姆定律，搞清并聯(lián)電路電流、電壓的特點．