题目内容

5．标有“3.8V”的小灯泡在不同电压下，工作时的电流如表所示．
灯泡两端电压U/V22.533.84.5
流过灯泡电流I/A0.160.190.200.220.23
求：（1）灯泡正常工作时的功率为多大？
（2）若将此规格的灯泡接在6V的电源上，要使灯泡正常发光，灯泡应串联一个多大的电阻R2？
（3）若将两个同样这种规格的灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率是多大？

分析 （1）已知灯泡的额定电压，由表格数据读出灯泡正常工作时的电流，由P=UI计算灯泡正常工作时的功率；
（2）根据欧姆定律求出串联电路的总电阻，利用串联电路电阻的特点求出串联电阻的阻值；
（3）根据串联电路的电压特点得出两相同灯泡串联时的电压，由表格读出此时电路中电流，由P=UI计算总功率．

解答 解：
（1）已知灯泡额定电压为3.8V，由表格可知，此时通过灯泡的电流为0.22A，所以
灯泡正常工作时的功率：
P额=U额I额=3.8V×0.22A=0.836W；
（2）串联一个电阻后灯泡正常发光，
由串联电路的电压特点可得串联电阻两端电压：
U2=U-U额=6V-3.8V=2.2V，
串联电路中电流处处相等，所以I=I额=I2=0.22A
由欧姆定律可得串联电阻的阻值：
R2=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω；
（3）将两个同样这种规格的灯泡串联后直接接在6V电源的两端，
则每个灯泡两端电压UL=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}$×6V=3V，
由表格数据可知此时电路中电流I′=0.2A，
所以两灯消耗的总功率：
P=UI=6V×0.2A=1.2W．
答：（1）灯泡正常工作时的功率为0.836W；
（2）若将此规格的灯泡接在6V的电源上，要使灯泡正常发光，灯泡应串联一个10Ω的电阻；
（3）若将两个同样这种规格的灯泡串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率是1.2W．

点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式和电功率公式的应用，要知道灯泡正常发光时的电压等于其额定电压．

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