Question

19．如图所示是小明制作的一只模拟调光灯，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，闭合开关时，回形针在铅笔芯最右端，向左移动回形针，如果小灯泡正常发光时，流过灯泡的电流为0.3A，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）知道额定电压和正常发光时的电流，利用欧姆定律求灯丝电阻；
（2）小灯泡正常发光时，知道灯泡两端的电压（额定电压），可求铅笔芯两端的电压，又知道流过灯泡的电流，利W=UIt求铅笔芯5min内消耗的电能．

解答 解：（1）根据公式I=$\frac{U}{R}$可知，小灯泡正常发光时的电阻：
R=$\frac{{U}_{额}}{{I}_{额}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
（2）小灯泡正常发光时，U_灯=2.5V，I=0.3A，
铅笔芯两端的电压：
U_铅笔芯′=U-U_灯′=3V-2.5V=0.5V，
铅笔芯5min内消耗的电能：
W=U_铅笔芯′It=0.5V×0.3A×5×60s=45J．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω；
（2）小灯泡正常发光时，铅笔芯5min内消耗的电能为45J．

点评 本题考查了欧姆定律的应用、电功的计算、串联电路的电压关系，利用好隐含条件“灯正常发光时，U_灯=U_额”是本题的关键．