Question

（2000?蘇州）電壓不變的電源、開關、定值電阻R與一個電流表組成串聯電路，當接通S時，電流表的示數為1.2A；在電路中再串聯一個“10V 2W”的燈泡后，燈泡恰能正常發光，求：
（1）燈絲電阻R_L；
（2）通電多長時間，燈泡消耗240J的電能；
（3）定值電阻R與電源電壓U是多少？

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據I=

P

U

求出燈泡的額定電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據W=Pt求出燈泡消耗240J電能時的通電時間；
（3）燈泡正常發光時的電流和額定電流相等，分別根據電阻的串聯和歐姆定律表示出兩種情況下電源的電壓，再根據電源的電壓不變聯立等式即可求出電源的電壓和定值電阻的阻值．

解答：解：（1）燈泡的額定電流：
I_L=

PL

UL

=

2W

10V

=0.2A，
燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

10V

0.2A

=50Ω；
（2）燈泡正常發光時的功率為2W，
燈泡消耗240J電能時的通電時間：
t=

W

P

=

240J

2W

=120s；
（3）沒接燈泡時：電路中的電流I=1.2A，
則電源的電壓U=IR=1.2A×R---------①
接燈泡后：燈泡正常發光，所以電路中的電流I′=I_L=0.2A，
則電源的電壓U=I′（R+R_L）=0.2A×（R+50Ω）------②
聯立①②可得：U=12V，R=10Ω．
答：（1）燈絲電阻為50Ω；
（2）通電120s，燈泡消耗240J的電能；
（3）定值電阻的阻值為10Ω，電源電壓為12V．

點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功公式的應用，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．