如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V3W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。当只闭合开关S1时,小...
问题详情:
如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3W”的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。当只闭合开关S1时,小灯泡恰好正常发光;当同时闭合S1和S2时,电流表的示数为0.8A。
求:(1)只闭合S1时,电流表的示数;
(2)R0的阻值;
(3)同时闭合S1和S2时,通电1min电路产生的总热量。
【回答】
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.5A;
(2)R0的阻值为20Ω;
(3)同时闭合S1和S2时,通电1min电路产生的总热量为288J。
【分析】(1)当只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,根据额定电压下小灯泡正常发光可知电源的电压,根据P=UI求出电路中电流表的示数;
(2)当同时闭合S1和S2时,灯泡L与灯泡R0并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻和灯泡的电阻,利用电阻的并联求出R0的阻值;
(3)同时闭合S1和S2时,根据Q=W=UIt求出通电1min电路产生的总热量。
解:(1)当只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,电流表测电路中的电流,
因小灯泡恰好正常发光,所以电源的电压U=UL=6V,
由P=UI可得,电流表的示数:
I=IL===0.5A;
(2)当同时闭合S1和S2时,灯泡L与灯泡R0并联,电流表测干路电流,
由I=可得,电路的总电阻和灯泡的电阻分别为:
R===7.5Ω,RL===12Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,=+,即=+,
解得:R0=20Ω;
(3)同时闭合S1和S2时,通电1min电路产生的总热量:
Q=W=UI′t=6V×0.8A×60s=288J。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和电功率公式、欧姆定律、电热公式的综合应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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