Question

某小灯炮上的铭牌为“6V、3W”，若要将它与电压恒为8V的电源连接在电路中，为了使灯炮正常发光，则需要在电路中串联一个

 

Ω的电阻；现在手头有5Ω、6Ω、8Ω、12Ω的电阻各一个，此时可以将6Ω和

 

并联得到．若该小灯泡正常工作10分钟，灯泡消耗

 

J的电能．

Answer 1

分析：（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值；
（2）根据电阻的并联特点求出与6Ω并联的电阻，根据W=UIt=Pt求出小灯泡正常工作10分钟消耗的电能．

解答：解：（1）∵串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常工作，
∴根据P=UI可得，电路中的电流：
I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
∴串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴U_R=U-U_L=8V-6V=2V，
则R=

UR

I

=

2V

0.5A

=4Ω；
（2）∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴

1

R

=

1

R1

+

1

R2

，即

1

4Ω

=

1

6Ω

+

1

R2

，
解得：R₂=12Ω，
小灯泡正常工作10分钟消耗的电能：
W=U_LIt=P_Lt=3W×10×60s=1800J．
故答案为：4；12Ω；1800．

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