Question

1．把一个标有“6V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上如图所示，小灯泡恰能正常工作，通过计算回答：
（1）通过小灯泡的电流是多少？
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值多大？
（3）该电路工作10s，消耗的电能是多少？

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求出通过小灯泡的电流；
（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在电路中的定值电阻的阻值；
（3）根据W=UIt求出该电路工作10s消耗的电能．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=12V-6V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）该电路工作10s消耗的电能：
W=UIt=UI_Lt=12V×0.5A×10s=60J．
答：（1）通过小灯泡的电流是0.5A；
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值为12Ω；
（3）该电路工作10s，消耗的电能是60J．

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，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．