Question

【題目】如圖是某課外活動小組設計的小臺燈電路圖．S為單刀雙擲開關，電源電壓為12V，且保持不變，小燈泡的額定功率是6W，電阻R的阻值為6Ω，當開關S接“2”時，小燈泡恰好正常發光，若燈絲電阻不變，試求：
（1）小燈泡的額定電流和燈絲的電阻各是多少？
（2）開關S接“1”時，電阻R的功率是多少？1min內R產生多少熱量？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題知，電源電壓U=12V，

由圖知，當開關S接“2”時，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發光，U額=U=12V，P額=6W，

由P=UI可得小燈泡的額定電流：

I額= = =0.5A；

由I= 得燈絲電阻：

RL= = =24Ω；

（2）解：由圖知，開關S接“1”時，燈泡和電阻R串聯，由串聯電路特點和歐姆定律可得此時電路中電流：

I′= = =0.4A，

所以電阻R的功率：

PR=（I′）2R=（0.4A）2×6Ω=0.96W；

1min內R產生熱量：

QR=WR=PRt=0.96W×60s=57.6J．

【解析】（1）當開關S接“2”時，小燈泡直接接在電源上，小燈泡恰好正常發光，實際電壓等于額定電壓，實際功率等于額定功率，利用P=UI求小燈泡的額定電流，再利用I= 求燈絲電阻；（2）開關S接“1”時，燈和電阻R串聯，先利用歐姆定律求電路中電流，再利用P=I2R求電阻R的功率，由Q=W=Pt計算1min內R產生熱量．
【考點精析】利用電功的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．