Question

如图所示的电路中，灯泡L₁、L₂上分别标有“6V 3W”、“6V 9W”的字样，两灯泡的电阻、电源电压均保持不变．当开关S₁闭合，S₂拔至a时，灯L₁正常发光，电压表的示数为6V． 求：
（1）电源电压为多少？
（2）定值电阻R的阻值为多少？
（3）当开关S₁闭合，S₂拔至b时，灯L₂消耗的电功率是多少？

Answer

（1）由图可知，电压表测量定值电阻R两端的电压，当S1闭合、S2接a时，灯L1与R串联，灯泡L1能正常发光，则根据串联电路的电压规律即可求出电源电压．
（2）这时，由于灯L1与R串联，求出L1正常发光时的电流，即可知道通过定值电阻R的电流，如何根据欧姆定律可求R的阻值．
（3）当开关S1闭合，S2拔至b时，灯L2与R串联，首先根据灯L2的额定值求出阻值，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出这时的电流，即可利用功率公式P=I2R计算灯L2消耗的电功率．
【解析】
（1）由图可知，电压表测量定值电阻R两端的电压，当S1闭合、S2接a时，灯L1与R串联，且灯L1正常发光，则
U=UR+U1=6V+6V=12V．
（2）由于灯L1与R串联，且L1正常发光，则
IR=I1===0.5A，
得：R===12Ω．
（3）灯L2的电阻R2===4Ω，
当S1闭合、S2接b时，灯L2与R串联，则
I2=I′===0.75A，
灯L2消耗的电功率为：
P2=I22R2=（0.75A）2×4Ω=2.25W．
答：（1）电源电压为12V．
（2）定值电阻R的阻值为12Ω．
（3）当开关S1闭合，S2拔至b时，灯L2消耗的电功率是2.25W．