题目
如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡L上标有“6V,3W”的字样,电阻R1的阻值为8Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω,2A”的字样.求: (1)小灯泡L正常工作时的电阻; (2)开关S1与S2都断开,S闭合时,R1在10min内产生的热量; (3)当开关S1、S2、S都闭合,电流表的示数为1.5A时,R2消耗的电功率.
答案: 【考点】电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.【分析】(1)根据P=求出灯泡正常工作时的电阻;(2)开关S1与S2都断开,S闭合时,灯泡和R1串联,根据I=求出电路中的电流,再根据Q=I2R1t求出R1在10min内产生的热量;(3)当开关S1、S2、S都闭合,R1被短路,灯泡和滑动变阻器并联,小灯泡正常工作,电流表测量干路电流,根据P=UI求出灯泡中的电流,再求出R2支路电流,根据P=UI2求出R2消耗的电功率.【解答】解:(1)由P=得:灯泡正常工作时的电阻:RL===12Ω;(2)开关S1与S2都断开,S闭合时,灯泡和R1串联,电路中的电流:I====0.3A,R1在10min内产生的热量:Q=I2R1t=(0.3A)2×8Ω×10×60s=432J;(3)当开关S1、S2、S都闭合,R1被短路,灯泡和滑动变阻器并联,小灯泡正常工作,由P=UI得:灯泡中的电流IL===0.5A,R2支路电流I2=I′﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A,R2消耗的电功率:P2=UI2=6V×1A=6W.答:(1)小灯泡L正常工作时的电阻12Ω;(2)R1在10min内产生的热量432J;(3)R2消耗的电功率6W.