Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，定值電阻R2的阻值為9Ω，小燈泡 L 上標有“6V 3W”字樣，小燈泡電阻不隨溫度改變．若斷開S1、S2 ， 閉合S3 ， 小燈泡剛好正常發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)為3V．試問：

（1）小燈泡L的電阻為多少？
（2）電源電壓為多少？
（3）R1電阻為多少？
（4）若S1、S2、S3 都閉合，電路的最大總功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可知，

燈泡電阻為RL= =12Ω；

答：小燈泡L的電阻為12歐姆．

（2）解：閉合S1、S2，斷開S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，

所以電源電壓U=UL+U額=6V+3V=9V；

答：電源電壓為9V．

（3）解：燈泡正常發(fā)光時，電路電流為I= =0.5A，

所以R1的阻值為R1= =6Ω；

答：R1電阻為6歐姆．

（4）解：由圖示電路圖可知，S1、S2、S3都閉合且滑片在A端時，R1、R2并聯(lián)，此時電路總電阻最小，電路總功率最大，

此時的電功率：P最大= =22.5W．

答：若S1、S2、S3 都閉合，電路的最大總功率為22.5W．

【解析】（1）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式R= 得到燈泡電阻；（2）若閉合S1、S2，斷開S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，說明兩端電壓等于額定電壓，電壓表測量定值電阻兩端電壓，總電壓等于兩電壓之和；（3）若閉合S1、S2，斷開S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，說明兩端電壓等于額定電壓，已知燈泡兩端電壓和電阻，利用歐姆定律得到電路電流；串聯(lián)電路電流處處相等，已知電阻R1兩端電壓和通過的電流，利用公式R= 得到其阻值；（4）S1、S2、S3都閉合且滑片在A端時，R1、R2并聯(lián)，此時電路總電阻最小，電路總功率最大，由并聯(lián)電路特點與電功率公式可以求出最大功率．
【考點精析】利用電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．