Question

【題目】如圖是某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的小臺(tái)燈電路圖．S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電源電壓為6V．且保持不變．小燈泡的額定功率是3W，電阻R的阻值為8Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接“2”時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光．若燈絲電阻不變，試求：
（1）小燈泡的額定電流是多少？燈絲的電阻是多少？
（2）小燈泡正常發(fā)光10min，電流通過(guò)小燈泡所做的功是多少？
（3）開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，電阻R的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，電源電壓U=6V，

當(dāng)開(kāi)關(guān)S接“2”時(shí)，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，則UL=U=6V，PL=P額=3W，

由P=UI可得小燈泡的額定電流：

IL= = =0.5A；

由P= 得，燈絲電阻：

RL= = =12Ω

答：小燈泡的額定電流是0.5A，燈絲的電阻是12Ω；

（2）解：小燈泡正常發(fā)光時(shí)，PL=P額=3W，

10min電流通過(guò)小燈泡做的功：

WL=PLt=3W×10×60s=1800J

答：小燈泡正常發(fā)光10min，電流通過(guò)小燈泡做的功是1800J；

（3）解：開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，燈和電阻R串聯(lián)，電路中電流：

I′= = =0.3A，

電阻R的功率：

PR=（I′）2R=（0.3A）2×8Ω=0.72W

答：開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，電阻R的功率是0.72W．

【解析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S接“2”時(shí)，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發(fā)光，實(shí)際電壓等于額定電壓，實(shí)際功率等于額定功率，利用P=UI求小燈泡的額定電流，再利用P= 求燈絲電阻；（2）小燈泡正常發(fā)光，實(shí)際功率等于額定功率，利用W=Pt求5min電流通過(guò)小燈泡做的功；（3）開(kāi)關(guān)S接“1”時(shí)，燈和電阻R串聯(lián)，先利用歐姆定律求電路中電流，再利用P=I2R求電阻R的功率．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．