Question

【題目】如圖所示，已知電源電壓保持6V不變，定值電阻R1的阻值為10Ω，小燈泡L上標有“6V 3W”；當S1、S2都斷開時，電流表示數(shù)為0.2A．求：
（1）小燈泡L和定值電阻R2的阻值分別是多大？
（2）S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)是多少A？
（3）當開關S1、S2處于什么狀態(tài)時該電路消耗的電功率最大？最大電功率是多少W？

Answer 1

【答案】
（1）

解:由P= 可得，燈泡的電阻： RL= = =12Ω；

當S1、S2都斷開時，L與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

由I= 可得，電路中的總電阻：R= = =30Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，定值電阻R2的阻值：

R2=R﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω；

答：小燈泡L的阻值為12Ω，定值電阻R2的阻值是18Ω；

（2）

解:當S1、S2都閉合時，L與R1并聯(lián)，電流表測干路電流，

因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，

所以，電路中的總電阻：

R′= = = Ω，

干路電流表的示數(shù)：

I′= = =1.1A；

答：S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)是1.1A；

（3）

解:當S1、S2都閉合時，L與R1并聯(lián)，電路中的總電阻最小，電路消耗的總功率最大，

最大值P=UI′=6V×1.1A=6.6W．

答：當S1、S2都閉合時，電路消耗的電功率最大，最大為6.6W．

【解析】（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P= 求出燈泡的電阻；當S1、S2都斷開時，L與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出定值電阻R2的阻值；（2）當S1、S2都閉合時，L與R1并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出干路電流；（3）S1、S2都閉合時，L與R1并聯(lián)，電路中的總電阻最小，根據(jù)P= 可知，電路消耗的總功率最大，根據(jù)P=UI求出最大值．
【考點精析】利用電功計算公式的應用對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知利用W=UIt計算電功時注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計算時單位要統(tǒng)一；③已知任意的三個量都可以求出第四個量．計算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t．