Question

19．把一个标有“3V 3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示）．小灯泡恰能正常工作．通过计算回答：
（1）通过小灯泡的电流是多少？
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值多大？
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量是多少？

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求出通过小灯泡的电流；
（2）根据串联电路的电压特点求出R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Q=I²Rt求出该电路工作10s定值电阻产生的热量．

解答 解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{3V}$=1A；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，
所以，R两端的电压：
U_R=U-U_L=12V-3V=9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联在电路中的定值电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{9V}{1A}$=9Ω；
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量：
Q_R=I_R²Rt=I_L²Rt=（1A）²×9Ω×10s=90J．
答：（1）通过小灯泡的电流是1A；
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值为9Ω；
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量是90J．

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