Question

20．一盏灯标有“6V 3W”字样：
（1）求灯丝正常发光的电流、电阻．
（2）如果电源电压为10V，为了使灯泡正常发光，应该给它串联一个多大的电阻？
（3）求灯泡正常发光时，所串联电阻的功率．

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求出电流，根据欧姆定律求出电阻；
（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；
（3）根据P=UI求出灯泡正常发光时所串联电阻的功率．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压U_L=6V，功率P_L=3W，
由P=UI可得，灯丝正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，灯丝的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=10V-6V=4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω；
（3）灯泡正常发光时所串联电阻的功率：
P_R=U_RI_R=U_RI_L=4V×0.5A=2W．
答：（1）灯丝正常发光的电流为0.5A，电阻为12Ω；
（2）如果电源电压为10V，为了使灯泡正常发光，应该给它串联一个8Ω的电阻；
（3）灯泡正常发光时，所串联电阻的功率为2W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．