Question

12．如图所示，电源电压恒定不变，灯泡L标有“12V 6W”字样，当开关S闭合时，电压表示数是8V，灯泡L恰好正常发光．求：
（1）电路中电流是多少？
（2）定值电阻R阻值是多少？
（3）电路连续工作1.5小时，消耗多少电能？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压．
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流；
（2）根据欧姆定律求出定值电阻R阻值；
（3）根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据W=UIt求出电路连续工作1.5h消耗的电能．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压．
（1）因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω；
（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_L+U_R=12V+8V=20V，
电路连续工作1.5h消耗的电能：
W=UIt=20V×0.5A×1.5×3600s=5.4×10⁴J．
答：（1）电路中电流是0.5A；
（2）定值电阻R阻值是16Ω；
（3）电路连续工作1.5小时，消耗5.4×10⁴J的电能．

点评 本题考查了电功率公式和欧姆定律、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．