Question

如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L 标有“6V 3W”，字样，定值电阻R 的阻值为6Ω．闭合开关S 时，灯

如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L 标有“6V 3W”，字样，定值电阻R 的阻值为6Ω．闭合开关S 时，灯L 恰好正常发光．求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值；（2）小灯泡正常工作3min，消耗的电能；（3）此时电阻R消耗的功率．

Answer 1

（1）由P=

U2

R

得，灯泡灯丝的电阻：R_L=

U额2

P额

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）灯泡工作时间：t=3min=3×60s=180s，
由：P=

W

t

得，灯泡消耗的电能：W=Pt=3W×180s=540J；
（3）由：P=UI得，灯泡正常发光时电流：I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A，
由于灯泡与定值电阻串联，定值电阻中电流：I_R=I_L=0.5A，
由：I=

U

R

得，定值电阻两端电压：U_R=I_RR=0.5A×6Ω=3V，
定值电阻消耗的功率：P_R=U_RI_R=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值为12Ω；
（2）小灯泡正常工作3min，消耗的电能是540J；
（3）此时电阻R消耗的功率是1.5W．