试题

如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 3W”字样，当S₁、S₂均闭合时，灯泡正常发光．求：
（1）灯丝电阻
（2）灯泡正常发光1h消耗的电能；
（3）当S₁闭合，S₂断开时，通过电路的电流为0.2A，根据题中所给条件，请你计算出两个同的物理量．（假设灯丝电阻不变）

解：（1）∵P=

U2

R

，∴灯丝电阻R_L=

U 2 L额

PL额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）灯泡正常发光时间t=1h=3600s，
∵P=

W

t

，∴灯泡消耗的电能
W_L=P_L额t=3W×3600s=1.08×10⁵J；
（3）由电路图可知，当S₁、S₂均闭合时，
灯泡接在电源两端，此时灯泡正常发光，
则电源电压U=U_L=6V；
由电路图可知，当S₁闭合，S₂断开时，
灯L和电阻R串联，此时电路电流I=0.2A，
①灯L的电压U_L′=I′R_L=0.2A×l2Ω=2.4V；
②电阻两端电压U_R=U-U_L′=6V-2.4V=3.6V；
③∵I=

U

R

，∴电阻阻值R=

UR

I′

=

3.6V

0.2A

=18Ω；
④电路消耗的总功率P_总=UI′=6V×0.2A=1.2W；
答：（1）灯丝电阻是12Ω．
（2）灯泡正常发光1h消耗的电能是1.08×10⁵J．
（3）当S₁闭合，S₂断开时，通过电路的电流为0.2A，
可求出：①灯泡实际电压是2.4V；
②电阻两端电压是3.6V．
③电阻阻值是18Ω．
④电路消耗的总功率是1.2W．
解：（1）∵P=

U2

R

，∴灯丝电阻R_L=

U 2 L额

PL额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）灯泡正常发光时间t=1h=3600s，
∵P=

W

t

，∴灯泡消耗的电能
W_L=P_L额t=3W×3600s=1.08×10⁵J；
（3）由电路图可知，当S₁、S₂均闭合时，
灯泡接在电源两端，此时灯泡正常发光，
则电源电压U=U_L=6V；
由电路图可知，当S₁闭合，S₂断开时，
灯L和电阻R串联，此时电路电流I=0.2A，
①灯L的电压U_L′=I′R_L=0.2A×l2Ω=2.4V；
②电阻两端电压U_R=U-U_L′=6V-2.4V=3.6V；
③∵I=

U

R

，∴电阻阻值R=

UR

I′

=

3.6V

0.2A

=18Ω；
④电路消耗的总功率P_总=UI′=6V×0.2A=1.2W；
答：（1）灯丝电阻是12Ω．
（2）灯泡正常发光1h消耗的电能是1.08×10⁵J．
（3）当S₁闭合，S₂断开时，通过电路的电流为0.2A，
可求出：①灯泡实际电压是2.4V；
②电阻两端电压是3.6V．
③电阻阻值是18Ω．
④电路消耗的总功率是1.2W．