Question

5．標有“3.8V”的小燈泡在不同電壓下，工作時的電流如表所示．

燈泡兩端電壓U/V	2	2.5	3	3.8	4.5
流過燈泡電流I/A	0.16	0.19	0.20	0.22	0.23

求：（1）燈泡正常工作時的功率為多大？
（2）若將此規(guī)格的燈泡接在6V的電源上，要使燈泡正常發(fā)光，燈泡應串聯(lián)一個多大的電阻R₂？
（3）若將兩個同樣這種規(guī)格的燈泡串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，兩燈消耗的總功率是多大？

Answer 1

分析 （1）已知燈泡的額定電壓，由表格數(shù)據(jù)讀出燈泡正常工作時的電流，由P=UI計算燈泡正常工作時的功率；
（2）根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電路的總電阻，利用串聯(lián)電路電阻的特點求出串聯(lián)電阻的阻值；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點得出兩相同燈泡串聯(lián)時的電壓，由表格讀出此時電路中電流，由P=UI計算總功率．

解答 解：
（1）已知燈泡額定電壓為3.8V，由表格可知，此時通過燈泡的電流為0.22A，所以
燈泡正常工作時的功率：
P_額=U_額I_額=3.8V×0.22A=0.836W；
（2）串聯(lián)一個電阻后燈泡正常發(fā)光，
由串聯(lián)電路的電壓特點可得串聯(lián)電阻兩端電壓：
U₂=U-U_額=6V-3.8V=2.2V，
串聯(lián)電路中電流處處相等，所以I=I_額=I₂=0.22A
由歐姆定律可得串聯(lián)電阻的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.22A}$=10Ω；
（3）將兩個同樣這種規(guī)格的燈泡串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，
則每個燈泡兩端電壓U_L=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}$×6V=3V，
由表格數(shù)據(jù)可知此時電路中電流I′=0.2A，
所以兩燈消耗的總功率：
P=UI=6V×0.2A=1.2W．
答：（1）燈泡正常工作時的功率為0.836W；
（2）若將此規(guī)格的燈泡接在6V的電源上，要使燈泡正常發(fā)光，燈泡應串聯(lián)一個10Ω的電阻；
（3）若將兩個同樣這種規(guī)格的燈泡串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，兩燈消耗的總功率是1.2W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律公式和電功率公式的應用，要知道燈泡正常發(fā)光時的電壓等于其額定電壓．