Question

有一个标有“8V 4W”的小灯泡，如果接在12V的电源上，必须串联一个阻值为多大的电阻才能使小灯泡正常发光？此时在这个电阻上消耗的电功率是多少？

Answer 1

分析：灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压；又已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出此时电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出电阻的阻值，最后根据P=UI求出这个电阻消耗的功率．

解答：解：灯泡正常发光时的电压为8V，功率为4W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴串联电阻两端电压：
U_R=U-U_L=12V-8V=4V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P=UI可得，灯泡正常工作时电路电流：
I=

PL

UL

=

4W

8V

=0.5A，
根据I=

U

R

可得，串联的电阻阻值：
R=

UR

I

=

4V

0.5A

=8Ω，
电阻消耗的功率：
P_R=U_RI=4V×0.5A=2W．
答：串联一个阻值为8Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，此时在这个电阻上消耗的电功率为2W．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等．