Question

5．如图所示的电路中，电源电压为15V，灯泡L上标有“10V，0.2A”字样，R为定值电阻．闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光，通过计算回答：
（1）灯泡L的额定功率是多少瓦？
（2）定值电阻R的阻值是多少欧？
（3）整个电路在5min内消耗的电能是多少焦？

Answer 1

分析 由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流．
（1）知道灯泡L的额定电压和额定电流，根据P=UI求出额定功率；
（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定值电阻R的阻值；
（3）根据W=UIt求出整个电路在5min内消耗的电能．

解答 解：由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡L的额定功率：
P_L=U_RI_L=10V×0.2A=2W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
U_R=U-U_L=15V-10V=5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω；
（3）整个电路在5min内消耗的电能：
W=UIt=15V×0.2A×5×60s=900J．
答：（1）灯泡L的额定功率是2W；
（2）定值电阻R的阻值是25Ω；
（3）整个电路在5min内消耗的电能是900J．

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．