Question

7．如图所示的电路中，电源电压为9V保持不变，灯泡L标有“6V   3W”的字样，R为定值电阻，开关S闭合后，灯泡L正常发光，求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电阻R的阻值；
（3）通电1分钟，电阻R产生的热量．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡L的电阻；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R的阻值；
（3）根据Q=I²Rt求出通电1分钟电阻R产生的热量．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡L的电阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，串联电阻R两端的电压：
U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
（3）通电1分钟电阻R产生的热量：
Q_R=I²Rt=（0.5A）²×6Ω×60s=90J．
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω；
（2）电阻R的阻值为6Ω；
（3）通电1分钟，电阻R产生的热量为90J．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．