Question

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“6V 6W”字样，闭合开关S．（1）当开关S

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“6V 6W”字样，闭合开关S．（1）当开关S1、S2都闭合，电流表的读数为1.6A，小灯泡恰能正常发光，求小灯泡和R2的阻值．（2）当开关S1、S2都断开，求电流表的读数和R2消耗的电功率．

Answer 1

（1）当开关S、S₁、S₂都闭合，灯泡与R₂并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=6V，
由P=UI可得，通过灯泡的电流：
I_L=

PL

UL

=

6W

6V

=1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₂的电流：
I₂=I-I_L=1.6A-1A=0.6A，
由I=

U

R

可得，灯泡和R₂的阻值分别为：
R_L=

UL

IL

=

6V

1A

=6Ω，R₂=

U

I2

=

6V

0.6A

=10Ω；
（2）当开关S₁、S₂都断开，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电流表的示数：
I′=

U

R1+R2

=

6V

5Ω+10Ω

=0.4A，
R₂消耗的电功率：
P₂=（I′）²R₂=（0.4A）²×10Ω=1.6W．
答：（1）小灯泡的电阻为6Ω，R₂的阻值为10Ω．
（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表的读数为0.4A，R₂消耗的电功率为1.6W．