Question

（2009?长乐市模拟）科学探究活动小组的同学们制作了一台家庭调光灯模型．如图所示是他们设计的电路图．其中小灯泡L标有“6V 3W”字样．当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光；当开关S扳到触点b时，通过小灯泡的电流为0.3A．假定灯丝电阻及电源电压不变，
求：（1）电源电压；
（2）小灯泡L的电阻值；
（3）R的电阻值；
（4）开关S扳到触点b时，电阻R消耗的功率．

Answer 1

分析：（1）当开关S扳到触点a时，电路为灯泡的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压；
（2）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

求出灯泡的电阻；
（3）当开关S扳到触点b时，R与L串联，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据电阻的串联特点求出R的电阻值；
（4）根据P=I²R求出开关S扳到触点b时，电阻R消耗的功率．

解答：解：（1）当开关S扳到触点a时，电路为灯泡的简单电路，
∵小灯泡正常发光，
∴U=U_额=6V；
（2）灯泡的电阻：
R_L=

U 2 额

P额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（3）当开关S扳到触点b时，L与R串联，
电路中的总电阻：
R_总=

U

I

=

6V

0.3A

=20Ω，
电阻R的阻值：
R=R_总-R_L=20Ω-12Ω=8Ω；
（4）开关S扳到触点b时电阻R消耗的功率：
P_R=I²R=（0.3A）²×8Ω=0.72W．
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡L的电阻值12Ω；
（3）R的电阻值8Ω；
（4）开关S扳到触点b时，电阻R消耗的功率0.72W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用和知道灯泡正常工作时的电压和额定电压相等．