Question

13．如图所示，电阻为8Ω的小灯泡L和电阻为12Ω的定值电阻R₀连接在电源电压为10V的电路中，闭合开关S后灯泡恰好正常发光．（电源电压和灯丝电阻均保持不变）求：
（1）小灯泡的额定功率．
（2）闭合开关S后连续通电5min内整个电路消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，灯泡L与电阻R₀串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI=I²R求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率；
（2）根据W=UIt求出闭合开关S后连续通电5min内整个电路消耗的电能．

解答 解：（1）由电路图可知，灯泡L与电阻R₀串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{0}}$=$\frac{10V}{8Ω+12Ω}$=0.5A，
因此时灯泡恰好正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
P_L=I²R_L=（0.5A）²×8Ω=2W；
（2）闭合开关S后连续通电5min内整个电路消耗的电能：
W=UIt=10V×0.5A×5×60s=1500J．
答：（1）小灯泡的额定功率为2W；
（2）闭合开关S后连续通电5min内整个电路消耗的电能为1500J．

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功率和额定功率相等．