Question

19．把一個(gè)標(biāo)有“3V 3W”的小燈泡和定值電阻R串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上（如圖所示）．小燈泡恰能正常工作．通過(guò)計(jì)算回答：
（1）通過(guò)小燈泡的電流是多少？
（2）串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值多大？
（3）該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量是多少？

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求出通過(guò)小燈泡的電流；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值；
（3）根據(jù)Q=I²Rt求出該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且小燈泡正常發(fā)光，
所以，R兩端的電壓：
U_R=U-U_L=12V-3V=9V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω；
（3）該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量：
Q_R=I_R²Rt=I_L²Rt=（1A）²×9Ω×10s=90J．
答：（1）通過(guò)小燈泡的電流是1A；
（2）串聯(lián)在電路中的定值電阻的阻值為9Ω；
（3）該電路工作10s定值電阻產(chǎn)生的熱量是90J．

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、焦耳定律的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．