Question

14．一只小燈泡標(biāo)有“8V，4W”字樣，若接在4V的電源兩端，則其實(shí)際功率為1W．工作5min產(chǎn)生熱量300J；現(xiàn)將該燈泡接在12V的電源上，為使其正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)8Ω的電阻（假定燈絲電阻不變）．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出接在4V的電源兩端時(shí)的實(shí)際功率，根據(jù)Q=W=Pt求出工作5min產(chǎn)生熱量；
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，當(dāng)電源的電壓大于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)得出等式即可求出串聯(lián)電阻的阻值．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（8V）^{2}}{4W}$=16Ω，
接在4V的電源兩端時(shí)的實(shí)際功率：
P_L′=$\frac{{{U}_{L實(shí)}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（4V）^{2}}{16Ω}$=1W，
工作5min產(chǎn)生熱量：
Q=W=P_L′t=1W×5×60s=300J；
（2）電源的電壓12V大于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓8V時(shí)，要使燈泡正常發(fā)光應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)電阻兩端的電壓：
U_R=U-U_L=12V-8V=4V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{R}}{R}$，即$\frac{8V}{16Ω}$=$\frac{4V}{R}$，
解得：R=8Ω．
故答案為：1；300；串；8．

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、電熱公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．