Question

12．如圖所示，電源電壓恒定不變，燈泡L標有“12V 6W”字樣，當開關S閉合時，電壓表示數是8V，燈泡L恰好正常發(fā)光．求：
（1）電路中電流是多少？
（2）定值電阻R阻值是多少？
（3）電路連續(xù)工作1.5小時，消耗多少電能？

Answer 1

分析 由電路圖可知，燈泡L與電阻R串聯，電壓表測R兩端的電壓．
（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流；
（2）根據歐姆定律求出定值電阻R阻值；
（3）根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓，根據W=UIt求出電路連續(xù)工作1.5h消耗的電能．

解答 解：由電路圖可知，燈泡L與電阻R串聯，電壓表測R兩端的電壓．
（1）因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω；
（3）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=U_L+U_R=12V+8V=20V，
電路連續(xù)工作1.5h消耗的電能：
W=UIt=20V×0.5A×1.5×3600s=5.4×10⁴J．
答：（1）電路中電流是0.5A；
（2）定值電阻R阻值是16Ω；
（3）電路連續(xù)工作1.5小時，消耗5.4×10⁴J的電能．

點評 本題考查了電功率公式和歐姆定律、電功公式的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．