Question

在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”的字样，求：
（1）当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，灯L恰能正常发光，电流表的示数为2.5A，求电阻R的阻值？
（2）若电源电压保持不变，当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，经过50s的时间，电流通过灯L所做的功是多少？
（3）当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，要使灯L也能正常发光，此时电源电压应改为多少？

Answer 1

解：（1）当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，电阻R和电灯L组成并联电路，如甲图：
根据题意可得：U=U_L=U_R=6V，
又 I_L===0.5A，
则I_R=I-I_L=2.5A-0.5A=2A，
所以：R===3Ω；
答：电阻R的阻值是3Ω，
（2）当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，如乙图，R和L组成串联电路，又U=6V，R_L===12Ω，
所以：I′==0.4A，
则：W_L=I^′2R_Lt=（0.4A）²×12Ω×50s=96J．
答：电流通过灯L所做的功是96J．
（3）当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，如丙图，因灯L能正常发光，
则：R两端的电压为U′=I_LR=0.5A×3Ω=1.5V，
∴U=U′+U_L=1.5V+6V=7.5V；
答：电源电压应改为7.5V．
分析：本题通过开关的不同组合产生不同连接方式的电路，首先简化电路，然后再根据串并联电路的特点和欧姆定律即可求解．
点评：简化电路是解答本题的关键，应由电源正极出发，沿电流的流向去分析电路，然后把简化后的电路画出来，能帮助我们更好的分析电路！另正常发光的意思为实际电压刚好为额定电压．