一个“6V 3W”的小灯泡接在电压是18伏的电源上,要使灯泡正常发光.需要在电路中接入一个电阻.
(1)这个电阻应如何连接在电路中?电阻的阻值应是多大?
(2)小灯泡正常发光时,这个电阻消耗的功率多大?
(3)这只小灯泡正常发光1min,消耗的电能是多少?
解:(1)要使小灯泡正常工作,需要串联一个电阻分压;
灯泡正常发光时的电流I=
=
=0.5A,
电阻两端的电压U
R=U-U
L=18V-6V=12V,
所以R=
=
=24Ω.
(2)小灯泡正常发光时这个电阻消耗的功率:
P
R=U
RI=12V×0.5A=6W.
(3)这只小灯泡正常发光1min消耗的电能:
W
L=P
Lt=3W×60s=180J.
答:(1)这个电阻应串联在电路中,电阻的阻值应是24Ω;
(2)小灯泡正常发光时,这个电阻消耗的功率为6W;
(3)这只小灯泡正常发光1min,消耗的电能为180J.
分析:(1)灯泡的额定电压小于电源的电压,根据串联分压可知要使灯泡正常工作应串联一电阻;根据灯泡的铭牌求出灯泡正常发光时电路中的电流,再根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电阻的阻值.
(2)根据P=UI求出小灯泡正常发光时这个电阻消耗的功率.
(3)根据W=Pt求出这只小灯泡正常发光1min消耗的电能.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率、电功的计算,关键是公式和规律的灵活运用,此题是经常考试的类型题.