Question

7．有一個阻值為60Ω的燈泡，正常工作時通過的電流是0.2A．若將它接在20V的電源上正常工作，應該怎樣連入一個多大的電阻？這個燈泡正常工作5min消耗多少電能？

Answer 1

分析 （1）首先根據歐姆定律求出燈泡正常發光時的電阻；通過計算知電源的電壓大于燈泡兩端的電壓，根據串聯分壓特點可知應串聯一個電阻分壓，根據串聯電路的電壓特點求出電阻兩端分得的電壓，利用串聯電路的電流特點和歐姆定律求出串聯電阻的阻值；
（2）根據公式W=UIt求出燈泡消耗的電能．

解答 解：（1）根據公式I=$\frac{U}{R}$可知，燈泡正常發光時的電壓U₁=IR₁=0.2A×60Ω=12V，
因12V＜20V，
所以，此燈泡不能正常工作，根據串聯電路的分壓特點可知，應串聯一個電阻R₂分壓；
因串聯電路的總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯電阻R₂兩端的最小電壓：
U₂=U-U₁=20V-12V=8V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，串聯電阻的阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{8V}{0.2A}$=40Ω；
（2）這個燈泡正常工作5min消耗電能W=U₁It=12V×0.2A×5×60s=720J．
答：需要串聯一個40Ω的電阻，燈泡才能正常發光，這個燈泡正常工作5min消耗電能720J．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律以及電功公式的應用，關鍵是根據串聯電路的分壓特點可知要使電阻正常工作需要串聯另一個電阻．