Question

4．如圖所示，電源電壓為9V，且保持不變，當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，標(biāo)有“6V，3W”的小燈泡恰能正常發(fā)光，求：
（1）R₂的值．
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁和R₂的消耗的電功率之比為2：3，求R₁的阻值．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，R₂與L串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R₂的阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出兩電阻的阻值之比，進(jìn)一步求出R₁的阻值．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，R₂與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，R₂兩端的電壓：
U₂=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₂的值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，兩電阻的阻值之比：
$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}}{\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}}$=$\frac{{P}_{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{3}{2}$，
則R₁的阻值：
R₁=$\frac{3}{2}$R₂=$\frac{3}{2}$×6Ω=9Ω．
答：（1）R₂的值為6Ω；
（2）R₁的阻值為9Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．