Question

5．要將“6V  3W”的小燈泡接在12V的電源上正常使用，必須需串一個(gè)阻值合適的電阻，求：（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，要畫出電路圖）
（1）小燈泡正常工作時(shí)的電流；
（2）小燈泡的電阻；
（3）所串電阻的阻值；
（4）整個(gè)電路消耗的電功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出小燈泡正常工作時(shí)的電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出串聯(lián)電阻的阻值；
（4）根據(jù)P=UI求出整個(gè)電路消耗的電功率．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U_L=6V，功率P_L=3W，
由P=UI可得，正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）若把它接到12V電源上時(shí)，電阻與燈泡串聯(lián)如圖：

此時(shí)電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，串聯(lián)電阻的阻值：
R=R_總-R_L=24Ω-12Ω=12Ω；
（4）整個(gè)電路消耗的電功率：
P=UI=UI_L=12V×0.5A=6W．
答：（1）小燈泡正常工作時(shí)的電流為0.5A；
（2）小燈泡的電阻為12Ω；
（3）所串電阻的阻值為12Ω；
（4）整個(gè)電路消耗的電功率為6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等．