Question

14．如图，电源电压为12V，小灯泡的额定功率是6W．当开关闭合时，小灯泡恰好正常发光．若灯丝电阻不变，试求：
（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？
（2）小灯泡正常发光5min，电流通过小灯泡做的功是多少？
（3）若将电源电压改为6V，小灯泡的实际功率是多少？

Answer 1

分析 （1）小灯泡恰好正常发光，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，利用P=UI求小灯泡的额定电流，再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求灯丝电阻；
（2）小灯泡正常发光，实际功率等于额定功率，利用W=Pt求5min电流通过小灯泡做的功；
（3）灯丝的电阻不变，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出实际功率．

解答 解：
（1）由题知，电源电压U=12V，小灯泡直接接在电源上，小灯泡恰好正常发光，U_L=U=12V，P_L=P_额=6W，
由P=UI可得小灯泡的额定电流：I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得灯丝电阻：R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω；
（2）小灯泡正常发光，P_L=P_额=6W，5min电流通过小灯泡做的功：W_L=P_Lt=6W×5×60s=1800J；
（3）灯丝电阻不变，将电源电压改为6V，小灯泡的实际功率是：P_实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{24Ω}$=1.5W．
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A，灯丝的电阻是24Ω；
（2）小灯泡正常发光5min，电流通过小灯泡做的功是1800J；
（3）若将电源电压改为6V，小灯泡的实际功率是1.5W．

点评 本题考查了电功率公式和电功公式的应用，是一道较为简单的应用题．