Question

4．手电筒的小灯泡上标有“2.5V 0.2A”，表示灯泡两端加2.5V电压时，通过的电量为0.2A，灯泡正常发光，若灯丝的电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡接在2V的电路中，实际的电功率是多大？
（2）若电源电压由2V提高到4V时，需要串联一个多大的电阻才能使得小灯泡正常发光．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡接在2V的电路中时的实际功率；
（2）根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，
小灯泡接在2V的电路中时的实际功率：
P_L=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{12.5Ω}$=0.32W；
（2）若电源电压由2V提高到4V时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U′-U_L=4V-2.5V=1.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω．
答：（1）小灯泡接在2V的电路中，实际的电功率是0.32W；
（2）若电源电压由2V提高到4V时，需要串联一个7.5Ω的电阻才能使得小灯泡正常发光．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较为简单的应用题．