Question

如图所示，小灯泡L标有“2.5V”的字样，闭合开关S后灯泡L正常发光，电流表、电压表的示数分别为0.14A 和6V，试求：
（1）电阻R的阻值；
（2）此时灯泡L消耗的电功率．
（3）若将灯L换成一个“2.5V，0.2A”的小灯泡L′时，则L′能正常发光吗？此时L′的实际功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）小灯泡正常发光，则小灯泡电压为2.5V，由图可知电压表测量R与L的总电压，则由串联电路的电压规律可求得电阻R两端的电压，利用欧姆定律可求得电阻R的阻值；
（2）因灯正常发光，故可知灯泡两端的电压为2.5V，由功率公式P=UI可求得灯泡L消耗的电功率；
（3）由L'的额定电压和额定电流可求得L'的电阻，则由欧姆定律可求得电路中的电流，比较实际电流与额定电流可确定L'能否正常发光；由功率公式可求得实际功率．
解答：解：①当S闭合时，L与R串联，且正常发光
∵U₁=2.5V
∴U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V
总电流I=I₁=I₂=0.14A；
则由欧姆定律可得：R===25Ω；
②因为L正常发光．
所以灯泡消耗的功率：
P=U_LI=2.5V×0.14A=0.35W；
③灯L'的电阻：R'===12.5Ω，
∵R与L'串联
∴R_总=R+R'=25Ω+12.5Ω=37.5Ω，
则由欧姆定律得电路中电流
U_L'=I_总R'=0.16A×12.5Ω=2V
P=U'I_总=2V×0.16A=0.32W
因实际电流小于额定电流，故不能正常发光．实际电功率为0.32W．
答：（1）电阻R的阻值为25Ω；（2）灯泡消耗的功率为0.35W； （3）灯泡不能正常发光，实际功率为0.32W．
点评：本题考查欧姆定律及电功率的计算，要记住灯正常发光即指灯处在额定状态下，电压和电流及功率都等于额定值．