Question

科學(xué)探究活動(dòng)小組的同學(xué)們制作了一臺(tái)家庭調(diào)光燈模型．如圖所示是他們設(shè)計(jì)的電路圖．其中小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣．當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)a時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，通過小燈泡的電流減少了0.2A．假定燈絲電阻及電源電壓不變，求：
（1）小燈泡L的電阻值；
（2）R的電阻值；
（3）開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R消耗的功率．

Answer 1

分析：當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)a時(shí)，知道額定電壓和額定功率可以求燈絲電阻，和正常發(fā)光時(shí)的電流，也就可以求出當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)的電流，再利用P=I²R求解．

解答：解：（1）由P=

U2

R

得：小燈泡L的電阻值R_L=

U額2

P額

=

(6V)2

3W

=12Ω
（2）電源電壓U=U_額=6V
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I_L=

P額

U額

=

3W

6V

=0.5A
當(dāng)開關(guān)S扳向觸點(diǎn)b時(shí)，通過小燈泡的電流：
I=I_L-△I=0.5A-0.2A=0.3A
R_總=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω
R=R_總-R_L=20Ω-12Ω=8Ω
③開關(guān)S扳向觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R消耗的功率：
P_R=I²R=（0.3A）²×8Ω=0.72W
答：（1）小燈泡L的電阻值為12Ω；
（2）R的電阻值為8Ω；
（3）開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R消耗的功率為0.72W．

點(diǎn)評：一、知道燈的名牌“6V、3W”可以求燈絲電阻，和正常發(fā)光時(shí)的電流、電功率、在一定時(shí)間內(nèi)消耗的電能；
二、兩個(gè)電阻串聯(lián)，計(jì)算其中一個(gè)電阻的功率時(shí)要選擇公式P_R=I²R．