Question

如圖甲所示，為一只手電筒的結構原理示意圖，圖乙為其電路圖。它有一個由兩節干電池（總電壓為3V）供電的燈泡和一個聚焦反射鏡組成，并有供手持用的手把式外殼。小燈泡電阻為10Ω。

（1）求電路接通后通過燈絲的電流；

（2）小燈泡發光時的電功率是多少？其10s消耗的電能是多少？

（3）為解釋光的有關現象，愛因斯坦提出了光子說，他認為光的能量是一份一份的，每份能量叫做一個光子。若燈泡發光的每個光子的能量約為3×10-19J，請你計算小燈泡在10s內發出多少個光子。（假設電流所做的功全部轉化為光能）

Answer 1

（1）0.3A；（2）0.9W、9J；（3）3×1019

【解析】

試題分析：（1）電路接通后通過燈絲的電流：I=U/R=3V/10Ω=0.3A；

（2）由P=UI可得，小燈泡發光時的電功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W；

小燈泡10s消耗的電能：W=Pt=0.9W×10s=9J

（3）光子的個數：n=W/W/=9J/(3×10-19J)= 3×1019

考點：歐姆定律；電功率