Question

4．手電筒的小燈泡上標有“2.5V 0.2A”，表示燈泡兩端加2.5V電壓時，通過的電量為0.2A，燈泡正常發光，若燈絲的電阻不隨溫度變化，求：
（1）小燈泡接在2V的電路中，實際的電功率是多大？
（2）若電源電壓由2V提高到4V時，需要串聯一個多大的電阻才能使得小燈泡正常發光．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡正常發光時的電壓和電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡接在2V的電路中時的實際功率；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出串聯電阻兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出串聯電阻的阻值．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，
小燈泡接在2V的電路中時的實際功率：
P_L=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{12.5Ω}$=0.32W；
（2）若電源電壓由2V提高到4V時，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發光，
所以，串聯電阻兩端的電壓：
U_R=U′-U_L=4V-2.5V=1.5V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，串聯電阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω．
答：（1）小燈泡接在2V的電路中，實際的電功率是0.32W；
（2）若電源電壓由2V提高到4V時，需要串聯一個7.5Ω的電阻才能使得小燈泡正常發光．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，是一道較為簡單的應用題．