Question

12．如图甲所示是标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻值随它两端电压变化的图象．将小灯泡L和定值电阻 R接入如图乙所示的电路中，电源电压为 6V，开关S闭合时，小灯泡恰好能正常发光，则（　　）

• A． 当开关 S 闭合前，小灯泡的阻值 R_L为5Ω
• B． 定值电阻的阻值为5Ω
• C． 小灯泡的额定功率为1.25W
• D． 闭合开关10s 后，电路消耗了60J的电能

Answer 1

分析 （1）开关S闭合前，小灯泡两端的电压为0，由图象甲可知此时小灯泡的阻值；
（2）由电路图可知，L与R₀串联，灯泡正常工作时的电压和灯泡的额定电压相等，由图象可知此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流和电路总电阻，再根据串联电路电阻特点求出R₀的阻值；
（3）根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（4）知道电源电压，电路中的电流和通电时间，根据W=UIt求出消耗的电能．

解答 解：（1）开关S闭合前，小灯泡两端的电压为0，由图象甲可知此时小灯泡的阻值 R_L为1Ω，故A错误；
（2）由电路图可知，灯泡L与电阻R₀串联，
因灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，
所以，由图甲可知，灯泡L的电阻R_L=5Ω；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{5Ω}$=0.5A，
电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R₀的阻值：
R₀=R-R_L=12Ω-5Ω=7Ω，故B错误；
（3）小灯泡L的额定功率：
P_L=U_LI=2.5V×0.5A=1.25W，故C正确；
（4）电路消耗的电能W=UIt=6V×0.5A×10s=30J，故D错误．
故选C．

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