Question

2．有一个小灯泡L上标有“12v？w”字样，但标定的额定功率看不清楚．如果将一个24Ω的定值电阻与L串联起来，接在电压是18V的电源上，L刚好正常发光，如图，试根据题目所给条件，完成下列问题：
（1）定值电阻R在电路中的作用是：分压和保护电路．
（2）小灯泡正常发光时的电阻是多大？
（3）小灯泡的额定功率是多少？

Answer 1

分析 （1）串联电路起分压作用，据此判断定值电阻的作用；
（2）根据串联电路电压的规律求出定值电阻两端电压，然后根据欧姆定律求出电路中的电流，最后利用欧姆定律的应用即可求出灯泡的电阻；
（3）根据P=UI求出灯泡的额定功率．

解答 解：（1）因为灯泡的额定电压小于电源电压，所以定值电阻串联在电路中起分压作用，从而保证灯泡正常发光；
（2）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡正常发光时，定值电阻两端电压：U_R=18V-12V=6V；
电路中的电流：I=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{6V}{24Ω}$=0.25A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，小灯泡正常发光时的电阻：R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{12V}{0.25A}$=48Ω；
（3）小灯泡的额定功率：P=UI=12V×0.25A=3W．
答：（1）分压和保护电路；（2）小灯泡正常发光时的电阻是48Ω；（3）小灯泡的额定功率是3W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是知道灯泡正常工作时的电压为额定电压，此时的电流也为额定电流．