如圖所示,電源電壓恆定,小燈泡L標有“6V3W”的字樣(燈絲的電阻不隨溫度變化而變化)。當只閉合開關S1時,小...
問題詳情:
如圖所示,電源電壓恆定,小燈泡L標有“6V 3W”的字樣(燈絲的電阻不隨溫度變化而變化)。當只閉合開關S1時,小燈泡恰好正常發光;當同時閉合S1和S2時,電流表的示數為0.8A。
求:(1)只閉合S1時,電流表的示數;
(2)R0的阻值;
(3)同時閉合S1和S2時,通電1min電路產生的總熱量。
【回答】
(1)只閉合S1時,電流表的示數為0.5A;
(2)R0的阻值為20Ω;
(3)同時閉合S1和S2時,通電1min電路產生的總熱量為288J。
【分析】(1)當只閉合開關S1時,電路為小燈泡L的簡單電路,電流表測電路中的電流,根據額定電壓下小燈泡正常發光可知電源的電壓,根據P=UI求出電路中電流表的示數;
(2)當同時閉合S1和S2時,燈泡L與燈泡R0並聯,電流表測幹路電流,根據歐姆定律求出電路的總電阻和燈泡的電阻,利用電阻的並聯求出R0的阻值;
(3)同時閉合S1和S2時,根據Q=W=UIt求出通電1min電路產生的總熱量。
解:(1)當只閉合開關S1時,電路為小燈泡L的簡單電路,電流表測電路中的電流,
因小燈泡恰好正常發光,所以電源的電壓U=UL=6V,
由P=UI可得,電流表的示數:
I=IL===0.5A;
(2)當同時閉合S1和S2時,燈泡L與燈泡R0並聯,電流表測幹路電流,
由I=可得,電路的總電阻和燈泡的電阻分別為:
R===7.5Ω,RL===12Ω,
因並聯電路中總電阻的倒數等於各分電阻倒數之和,
所以,=+,即=+,
解得:R0=20Ω;
(3)同時閉合S1和S2時,通電1min電路產生的總熱量:
Q=W=UI′t=6V×0.8A×60s=288J。
【點評】本題考查了串並聯電路的特點和電功率公式、歐姆定律、電熱公式的綜合應用,要注意燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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