Question

15．如图所示，将一个标有“6V 3W”的灯泡与一阻值为6Ω的R₂串联接入一电源上，灯泡恰好正常发光，求：
（1）灯泡电阻R₁  
（2）灯泡的额定电流I_额
（3）电源电压U   
（4）R₂的电功率．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；
（2）根据P=UI求出灯泡的额定电流；
（3）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R₂两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（4）根据P=UI求出R₂的电功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）由P=UI可得，灯泡的额定电流：
I_额=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（3）灯泡正常发光时的电压U₁=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，R₂两端的电压：
U₂=I₂R₂=I_额R₂=0.5A×6Ω=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U₁+U₂=6V+3V=9V；
（4）R₂的电功率：
P₂=U₂I₂=U₂I_额=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）灯泡电阻为12Ω；  
（2）灯泡的额定电流为0.5A；
（3）电源电压为9V；   
（4）R₂的电功率为1.5W．

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