Question

15．為了讓一個標有“6V，3W”字樣的小燈泡接在電壓為9V的電源上能正常工作，可以跟小燈泡串聯(lián)一個6Ω電阻．若需要一個12Ω的定值電阻，現(xiàn)在只有10Ω，20Ω，30Ω，40Ω的定值電阻各一個，則可以把一個20Ω和一個30Ω的定值電阻并聯(lián)起來當作12Ω的定值電阻使用．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，當電源電壓大于燈泡的額定電壓時，需要串聯(lián)一個電阻分壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電阻兩端的電壓，根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路的電流特點求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電阻的阻值；
（2）并聯(lián)電路中電阻越并越小、小于任何一個分電阻，分電阻20Ω大于總電阻12Ω，故應采用并聯(lián)電阻的方式，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出并聯(lián)電阻的大�。�

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓U_L=6V，當接在電壓為9V的電源上時，要使燈泡正常發(fā)光，需要給燈串聯(lián)一個電阻R分壓，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)電阻R兩端的電壓：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
則串聯(lián)電阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
（2）因并聯(lián)電路中電阻越并越小、小于任何一個分電阻，
所以，分電阻20Ω大于總電阻12Ω時，應采用并聯(lián)一個電阻的方式，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，$\frac{1}{{R}_{并}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$，即$\frac{1}{12Ω}$=$\frac{1}{20Ω}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$，
解得：R₂=30Ω．
故答案為：串；6；30；并．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電阻并聯(lián)特點的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．