Question

5．如圖所示的電路中，電源電壓為15V，燈泡L上標(biāo)有“10V，0.2A”字樣，R為定值電阻．閉合開關(guān)S時，燈泡L恰好正常發(fā)光，通過計算回答：
（1）燈泡L的額定功率是多少瓦？
（2）定值電阻R的阻值是多少歐？
（3）整個電路在5min內(nèi)消耗的電能是多少焦？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與電阻R串聯(lián)，電流表測電路中的電流．
（1）知道燈泡L的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出定值電阻R的阻值；
（3）根據(jù)W=UIt求出整個電路在5min內(nèi)消耗的電能．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與電阻R串聯(lián)，電流表測電路中的電流．
（1）燈泡L的額定功率：
P_L=U_RI_L=10V×0.2A=2W；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R兩端的電壓：
U_R=U-U_L=15V-10V=5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{5V}{0.2A}$=25Ω；
（3）整個電路在5min內(nèi)消耗的電能：
W=UIt=15V×0.2A×5×60s=900J．
答：（1）燈泡L的額定功率是2W；
（2）定值電阻R的阻值是25Ω；
（3）整個電路在5min內(nèi)消耗的電能是900J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．