Question

如图4所示，灯泡L标有“220V 36W”字样，R＝6Ω，通电10s且正常发光，根据这些已知条件，可以求出哪些物理量，请一一计算出来。

Answer 1

【解析】本题看起来虽然简单，但实际上是一道开放性试题，它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量，能够涉及到所有的电学概念和定律。

题中隐含的条件：额定电压下，灯泡的额定功率，切灯泡正常发光。可求出的物理量有：

（1）灯泡两端的实际电压：U_实＝U_额＝12V

（2）灯泡的额定功率P_实＝P_额＝36W

（3）通过灯泡的电流I_实＝I_额＝P/U=3A

（4）灯泡的电阻R_L=U²/P=4Ω

通电10s钟

（5）通过灯泡的电荷量Q＝It＝30C

（6）灯泡消耗的电能W_L＝Pt＝360J

（7）灯泡、电阻两端的电压U_总＝U_R＝U_L＝12V

（8）通过电阻的电流I_R=U/R=12V/6Ω=2A

（9）电阻消耗的电能W_R=UI_Rt=12V×2A×10s=240J

（10）电阻的功率P_R=UI_R=12V×2A=24W

（11）电阻上的电热Q_R=I_R²Rt=(2A)2×6Ω×10s=240J