Question

17．如圖所示，把一個定值電阻R和標有“1.5V 0.15A”的小燈泡串聯，接在電壓為4.5V的電源上，小燈泡恰能正常工作，通過計算回答：
（1）小燈泡正常工作時的功率是多少？
（2）串聯在電路中的定值電阻的阻值是多大？
（3）該電路工作10s定值電阻產生的熱量是多少？

Answer 1

分析 （1）已知小燈泡的額定電壓和電流，由P=UI計算其電功率；
（2）由串聯電路特點和歐姆定律計算定值電阻的阻值；
（3）由Q=W=UIt計算該電路工作10s定值電阻產生的熱量．

解答 解：
（1）由題知，燈泡的額定電壓1.5V，正常發光電流為0.15A，
所以燈泡正常工作時的功率：P_L=U_LI_L=1.5V×0.15A=0.225W；
（2）由圖知，R與燈泡串聯，
串聯電路的電流處處相等，所以燈泡正常發光時通過R的電流：I_R=0.15A，
串聯電流總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以R兩端電壓：U_R=U-U_L=4.5V-1.5V=3V，
由歐姆定律可得定值電阻的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω；
（3）該電路工作10s定值電阻產生的熱量：
Q=W_R=U_RI_Rt=3V×0.15A×10s=4.5J．
答：（1）小燈泡正常工作時的功率是0.225W；
（2）串聯在電路中的定值電阻的阻值是20Ω；
（3）該電路工作10s定值電阻產生的熱量是4.5J．

點評 本題考查了串聯電路特點、歐姆定律和電功率以及焦耳定律公式的應用，難度不大，屬于一道基礎題．