Question

如圖所示，小燈泡L上標有“4V 2W”字樣，定值電阻R的阻值不詳，電源電壓為U=9V且保持不變．當開關S閉合后，小燈泡正常發光．求：
（1）小燈泡正常發光時通過電路的電流是多少？
（2）定值電阻R的阻值是多少？
（3）這個電路在1min內消耗的電能是多少？

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P=UI求出通過電路的電流；
（2）根據串聯電路的電壓特點求出定值電阻R兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律求出定值電阻R的阻值；
（3）根據W=UIt求出這個電路在1min內消耗的電能．

解答：解：（1）燈泡正常發光時的電壓為4V，功率為2W，
根據P=UI可得，通過燈泡的電流：
I_L=

PL額

UL額

=

2W

4V

=0.5A；
（2）∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴串聯電阻R兩端的電壓：
U_R=U-U_L=9V-4V=5V，
∵串聯電路中各處的電流相等，
∴定值電阻R的阻值：
R=

UR

IL

=

5V

0.5A

=10Ω；
（3）這個電路在1min內消耗的電能：
W=UIt=9V×0.5A×60s=270J．
答：（1）小燈泡正常發光時通過電路的電流是0.5A；
（2）定值電阻R的阻值是10Ω；
（3）這個電路在1min內消耗的電能是270J．

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，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等．