Question

一盏标有“3V 1W”字样的小灯泡L，接在电压保持不变的电源上恰好能正常发光，设灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）灯泡L的灯丝电阻R_L；
（2）通电5分钟灯泡L消耗的电能；
（3）若灯泡L与一个电阻R₁串联后再接到该电源上，灯泡L的实际功率变为0.81瓦，则R₁的电阻值应为多大？
（本题解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

Answer 1

分析：（1）由题意知，灯泡额定电压是3V，额定功率是1W，由功率的变形公式R=

U2

P

可以求出灯丝电阻．
（2）已知灯泡功率与通电时间，由W=Pt可求出灯泡消耗的电能．
（3）已知灯泡的实际功率，由功率公式P=I²R的变形公式可以求出电路电流，由欧姆定律求出电路总电阻，然后由串联电路特点求出串联电阻R₁的阻值．

解答：解：（1）灯泡额定电压是3V，接在电源上灯泡恰好发光，则电源电压U=U_L=3V，
灯丝电阻R_L=

U 2 L

PL

=

(3V)2

1W

=9Ω；
（2）通电t=5min=300s，
灯泡消耗的电能W=Pt=1W×300s=300J；
（3）流过灯泡的电流I=

P R

=

0.81W 9Ω

=0.3A，
电路总电阻R_总=

U

I

=

3V

0.3A

=10Ω，
串联电阻R₁=R_总-R_L=10Ω-9Ω=1Ω．
（1）灯泡L的灯丝电阻为9Ω；
（2）通电5分钟灯泡L消耗的电能为300J；
（3）R₁的电阻值应为1Ω．

点评：熟练掌握功率公式的变形公式、欧姆定律及串联电路的特点是正确解题的关键．