Question

12．如圖所示電路中，小燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣，R₂=4Ω，當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為1.2A，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 （1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，L與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；
（2）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，根據(jù)P=UI可得通過(guò)L的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R₁的電流，再根據(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)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)Q=I²Rt求出電阻R₂在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）當(dāng)S₁、S₂都閉合時(shí)，L與R₁并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，電源的電壓：
U=U_L=6V；
（2）由P=UI可得，通過(guò)L的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過(guò)R₁的電流：
I₁=I-I_L=1.2A-1A=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω；
（3）燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，
當(dāng)S₁、S₂都斷開(kāi)時(shí)，L與R₂串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+4Ω}$=0.6A，
電阻R₂在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q₂=（I′）²R₂t=（0.6A）²×4Ω×10s=14.4J．
答：（1）電源電壓為6V；
（2）電阻R₁的阻值為30Ω；
（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14.4J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷．