(2014•南通)如图所示,L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1

(2014•南通)如图所示,L是标有“6V 1.2W”字样的小灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1和S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.50A.
(1)求灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能.
(2)求定值电阻R的阻值.
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,使灯泡正常发光,求电路的总功率.
漫步树林 1年前 已收到1个回答 举报

q1999148qaq 幼苗

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解题思路:(1)已知灯泡的额定功率和通电时间,直接根据W=Pt即可求出灯泡正常发光1min消耗的电能.
(2)根据题意可知,断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R和灯泡L并联,灯泡正常发光;根据灯泡的额定电压可知电源电压,然后根据P=UI的变形公式求出灯泡正常发光的电流,再利用并联电路电流规律求出通过定值电阻的电流,最后根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻R的阻值.
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,定值电阻R和灯泡L串联;先求出灯泡的电阻,然后根据串联电路电阻的特点求出电路的总电阻,又已知灯泡正常发光的电流,再利用P=I2R求出电路的总功率.

(1)灯泡正常发光1min消耗的电能:W=PLt=1.2W×60s=72J;
(2)断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R和灯泡L并联,灯泡正常发光,所以电源电压等于灯泡的额定电压,即6V;
由P=UI可知,灯泡正常发光时的电流:IL=
PL
UL=[1.2W/6V]=0.2A;
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过R的电流:IR=0.5A-0.2A=0.3A;
由I=[U/R]可知,定值电阻R的阻值:R=[U
IR=
6V/0.3A]=20Ω;
(3)由P=
U2
R可得,灯泡的电阻:RL=
U2
PL=
(6V)2
1.2W=30Ω;
断开开关S1和S3,闭合开关S2,定值电阻R和灯泡L串联,此时电路中的总电阻:R=30Ω+20Ω=50Ω;
因为灯泡正常发光,所以电路中的电流为0.2A,则电路的总功率:P=IL2R=(0.2A)2×50Ω=2W.
答:(1)灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能为72J.
(2)定值电阻R的阻值为20Ω.
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,使灯泡正常发光,电路的总功率为2W.

点评:
本题考点: 电功率的计算;电功的计算.

考点点评: 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及电功、欧姆定律、电功率公式的灵活应用,知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及开关闭合、断开时电路的串并联是关键.

1年前

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