Question

13．如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“12V　6W”的字樣，其電阻不隨溫度變化，R為定值電阻．當(dāng)開關(guān)S閉合時，小燈泡L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示．求：
（1）小燈泡L的電阻；
（2）電阻R的阻值；
（3）電阻R消耗的電功率．

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡L的電阻；
（2）根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光和并聯(lián)電路的電壓特點可知電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，然后結(jié)合電流表指針的位置確定電流表的量程和分度值，并讀出干路電流的大小，進(jìn)一步求出通過R的電流，根據(jù)歐姆定律求出R的阻值；
（3）根據(jù)P=UI求出電阻R消耗的電功率．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流．
（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，小燈泡L的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω；
（2）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且小燈泡L正常發(fā)光，
所以，電源的電壓U=U_L=12V，
燈泡正常發(fā)光時的電流：
I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12V}{24Ω}$=0.5A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，干路電流I=0.8A，
通過電阻R的電流：
I_R=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
電阻R的阻值：
R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
（3）電阻R消耗的電功率：
P_R=UI_R=12V×0.3A=3.6W．
答：（1）小燈泡L的電阻為24Ω；
（2）電阻R的阻值為40Ω；
（3）電阻R消耗的電功率為3.6W．

點評 本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，正確的判斷電流表的量程是關(guān)鍵．