问题 计算题

如图所示的电路中,电源电压恒为6V.

(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电流表示数为0.3A,求R的阻值;

(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,求通电10s灯泡消耗的电能;

(3)只闭合开关S2,断开S1,S3,求小灯泡实际的电功率(假设小灯泡的电阻不变).

答案

(1)R的阻值为20Ω;

(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,通电10s灯泡消耗的电能为36J;

(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,小灯泡实际的电功率为0.4W.

题目分析:(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R的阻值;

(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知通过R的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值,利用W=UIt求出通电10s灯泡消耗的电能;

(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,L与R串联,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出小灯泡实际的电功率.

(1)当开关S1闭合,S2,S3断开时,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流,

根据欧姆定律可得:

R===20Ω;

(2)闭合开关S1,S3,断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,

∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,

∴此时通过R的电流0.3A不变,

∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

∴IL=I﹣IR=0.9A﹣0.3A=0.6A,

∵并联电路中各支路两端的电压相等,

∴灯泡的电阻:

RL===10Ω,

通电10s灯泡消耗的电能:

WL=UILt=6V×0.6A×10s=36J;

(3)只闭合开关S2,断开S1,S3时,L与R串联,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴此时电路中的电流:

I′===0.2A,

灯泡的实际功率:

PL=(I′)2×RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别,难度不大,只要按部就班的解答即可解决问题

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