Question

8．一只“3V 1.5W”的小灯泡串联一个0.6Ω的电阻后接到电源上，小灯泡正常发光．求：（设灯泡的灯丝电阻值不随温度变化）
（1）电源两端的电压．
（2）若把小灯泡直接接在此电源上，若小灯泡不被烧坏，通电1min小灯泡实际消耗的电能．

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出把小灯泡直接接在此电源上通电1min小灯泡实际消耗的电能．

解答 解：（1）小灯泡L与电阻R=0.6Ω的串联接到电源上时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻两端的电压：
U_R=IR=0.5A×0.6Ω=0.3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U_L+U_R=3V+0.3V=3.3V；
（2）灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
把小灯泡直接接在此电源上，通电1min小灯泡实际消耗的电能：
W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$t=$\frac{（3.3V）^{2}}{6Ω}$×60s=108.9J．
答：（1）电源两端的电压为3.3V；
（2）若把小灯泡直接接在此电源上，通电1min小灯泡实际消耗的电能为108.9J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，要注意用电器正常工作时的功率和额定功率相等．