Question

17．如圖所示電路中，小燈泡L標(biāo)有“4V 8W”字樣，R₂=6Ω，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為2.4A，這時(shí)小燈泡L正常發(fā)光，求：
（1）電源電壓U；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電阻R₂在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量（小燈泡不受溫度影響）．

Answer 1

分析 當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)接入電源兩端．
（1）根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光得出電源的電壓；
（2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)電阻R₁的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，L與R₂串聯(lián)，求出電路中的電流，根據(jù)公式Q=I²Rt求出熱量．

解答 解：當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₂被短路，燈泡L與R₁并聯(lián)接入電源兩端．

（1）小燈泡正常發(fā)光，電源電壓U=U_L=4V；
（2）通過(guò)燈泡的電流為：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{8W}{4V}$=2A，
燈泡L與R₁并聯(lián)，通過(guò)R₁的電流：I₁=I-I_L=2.4A-2A=0.4A
電阻R₁的阻值：R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{4V}{0.4A}$=10Ω；
（3）燈泡的電阻為：R_L=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{2A}$=2Ω；
當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，L與R₂串聯(lián)，電路中的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{4V}{2Ω+6Ω}$=0.5A；
電阻R₂在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：Q=I²Rt=（0.5A）²×6Ω×10s=15J．
答：（1）電源電壓U為4V；
（2）電阻R₁的阻值為10Ω；
（3）當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，電阻R₂在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為15J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，畫(huà)出等效電路圖是關(guān)鍵．