Question

（2007?溧水縣二模）課外興趣小組的同學(xué)們制作了一臺(tái)家庭調(diào)光燈模型．如圖所示是調(diào)光燈模型的設(shè)計(jì)電路圖．其中小燈泡L標(biāo)有“6V  3W”字樣，當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)a時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，通過小燈泡的電流變化了0.2A．假定燈絲電阻和電源電壓不變，求：
（1）小燈泡燈絲的電阻值；
（2）電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R₁消耗的電功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

求出小燈泡燈絲的電阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)a時(shí)，電路為燈泡的簡單電路，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光求出電路電流和電源的電壓；當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，R₁與L串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出R₁的電阻值；
（3）根據(jù)P=I²R求出開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R₁消耗的功率．

解答：解：（1）燈絲的電阻值：R_L=

U 2 L

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S接在a端時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
電源電壓：U=U_L=6V，
當(dāng)開關(guān)S接在b端時(shí)，I=0.5A-0.2A=0.3A，
電路的總電阻：R=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
R₁=R-R_L=20Ω-12Ω=8Ω；
（3）P₁=I²R₁=（0.3A）²×8Ω=0.72W．
答：（1）小燈泡燈絲的電阻值為12Ω；
（2）電阻R₁的阻值為8Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S扳到觸點(diǎn)b時(shí)，電阻R₁消耗的電功率為0.72W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用和知道燈泡正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等．