Question

4．一只标有“6V　3W”的灯泡接在9V的电源上，要使它正常发光，还要串联一个多大的电阻？此电阻消耗的电功率多大？此电路工作10min消耗多少电能？

Answer 1

分析 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P=UI求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值，利用P=UI求出此电阻消耗的电功率，根据W=UIt求出此电路工作10min消耗的电能．

解答 解：灯泡正常发光时的电压U_L=6V，功率P_L=3W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
此电阻消耗的电功率：
P_R=U_RI=3V×0.5A=1.5W，
此电路工作10min消耗的电能：
W=UIt=9V×0.5A×10×60s=2700J．
答：要使它正常发光，还要串联一个6Ω的电阻，此电阻消耗的电功率为1.5W，此电路工作10min消耗2700J电能．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、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．