Question

如圖所示，小燈泡L標有“2.5V”的字樣，閉合開關S后燈泡L正常發(fā)光，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.14A 和6V，試求：
（1）電阻R的阻值；
（2）此時燈泡L消耗的電功率．
（3）若將燈L換成一個“2.5V，0.2A”的小燈泡L′時，則L′能正常發(fā)光嗎？此時L′的實際功率是多大？

Answer 1

分析：（1）小燈泡正常發(fā)光，則小燈泡電壓為2.5V，由圖可知電壓表測量R與L的總電壓，則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得電阻R兩端的電壓，利用歐姆定律可求得電阻R的阻值；
（2）因燈正常發(fā)光，故可知燈泡兩端的電壓為2.5V，由功率公式P=UI可求得燈泡L消耗的電功率；
（3）由L'的額定電壓和額定電流可求得L'的電阻，則由歐姆定律可求得電路中的電流，比較實際電流與額定電流可確定L'能否正常發(fā)光；由功率公式可求得實際功率．

解答：解：①當S閉合時，L與R串聯(lián)，且正常發(fā)光
∵U₁=2.5V
∴U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
總電流I=I₁=I₂=0.14A；
則由歐姆定律可得：R=

UR

I

=

3.5V

0.14A

=25Ω；
②因為L正常發(fā)光．
所以燈泡消耗的功率：
P=U_LI=2.5V×0.14A=0.35W；
③燈L'的電阻：R'=

U′

I′

=

2.5V

0.2A

=12.5Ω，
∵R與L'串聯(lián)
∴R_總=R+R'=25Ω+12.5Ω=37.5Ω，
則由歐姆定律得電路中電流I總=

U

R總

=

6V

37.5Ω

=0.16A
U_L'=I_總R'=0.16A×12.5Ω=2V
P=U'I_總=2V×0.16A=0.32W
因實際電流小于額定電流，故不能正常發(fā)光．實際電功率為0.32W．
答：（1）電阻R的阻值為25Ω；（2）燈泡消耗的功率為0.35W； （3）燈泡不能正常發(fā)光，實際功率為0.32W．

點評：本題考查歐姆定律及電功率的計算，要記住燈正常發(fā)光即指燈處在額定狀態(tài)下，電壓和電流及功率都等于額定值．