Question

把一個(gè)規(guī)格為“6V 3W”的小燈泡與一定值電阻R串聯(lián)，如圖甲所示，電源電壓為9V不變，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，不考慮小燈泡電阻受溫度的影響．求

（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

（2）定值電阻R的阻值；

（3）若將它們并聯(lián)在另一電壓為U′的電源兩端，如圖乙所示，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率恰好是其額定功率的，則通電5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量．

 

Answer 1

【答案】

（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω；

（2）定值電阻R的阻值為6Ω；

（3）通電5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為450J．

【解析】

試題分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，利用歐姆定律求出燈泡的電阻；

（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出定值電阻兩端的電壓，利用歐姆定律求出R的阻值；

（3）根據(jù)P=求出小燈泡的實(shí)際功率恰好是其額定功率的時(shí)燈泡兩端的電壓，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和Q=W=t求出定值電阻R產(chǎn)生的熱量．

（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為6V，功率為3W，

∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，

∴根據(jù)P=UI可得，電路中的電流：

I=I_L===0.5A，

根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：

R_L===12Ω；

（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

∴定值電阻R兩端的電壓：

U_R=U﹣U_L=9V﹣6V=3V，

定值電阻R的阻值：

R===6Ω；

（3）∵小燈泡的實(shí)際功率恰好是其額定功率的時(shí)燈泡兩端的電壓，

∴=×，

解得：U_L實(shí)=U_L=×6V=3V，

∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

∴通電5min，定值電阻R產(chǎn)生的熱量：

Q_R=W_R=t=t=×5×60s=450J

考點(diǎn)：歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算；焦耳定律

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等