Question

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样．当S1、S2都闭合时，小灯泡正常工作，电流表示数

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样．当S1、S2都闭合时，小灯泡正常工作，电流表示数为0.9安；当开关S1、S2都断开时，电路中消耗的总功率为1.8瓦．（设小灯泡电阻不变）求：（1）小灯泡L正常发光时的电阻及定值电阻R1的阻值．（2）开关S1、S2都断开时，电阻R2消耗的电功率．

Answer 1

（1）当S₁、S₂都闭合时，R₁与L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=U_L=6V，
由P=UI可得，通过灯泡支路的电流：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
由I=

U

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₁的电流：
I₁=I-I_L=0.9A-0.5A=0.4A，
则定值电阻R₁的阻值：
R₁=

U

I1

=

6V

0.4A

=15Ω；
（2）开关S₁、S₂都断开时，L与R₂串联，则电路中的电流：
I′=

P

U

=

1.8W

6V

=0.3A，
电路中的总电阻：
R=

U

I′

=

6V

0.3A

=20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R₂=R-R_L=20Ω-12Ω=8Ω，
则电阻R₂消耗的电功率：
P₂=（I′）²R₂=（0.3A）²×8Ω=0.72W．
答：（1）小灯泡L正常发光时的电阻为12Ω，定值电阻R₁的阻值为15Ω；
（2）开关S₁、S₂都断开时，电阻R₂消耗的电功率为0.72W．