Question

17．如图所示，把一个定值电阻R和标有“1.5V 0.15A”的小灯泡串联，接在电压为4.5V的电源上，小灯泡恰能正常工作，通过计算回答：
（1）小灯泡正常工作时的功率是多少？
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值是多大？
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量是多少？

Answer 1

分析 （1）已知小灯泡的额定电压和电流，由P=UI计算其电功率；
（2）由串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻的阻值；
（3）由Q=W=UIt计算该电路工作10s定值电阻产生的热量．

解答 解：
（1）由题知，灯泡的额定电压1.5V，正常发光电流为0.15A，
所以灯泡正常工作时的功率：P_L=U_LI_L=1.5V×0.15A=0.225W；
（2）由图知，R与灯泡串联，
串联电路的电流处处相等，所以灯泡正常发光时通过R的电流：I_R=0.15A，
串联电流总电压等于各部分电路两端电压之和，所以R两端电压：U_R=U-U_L=4.5V-1.5V=3V，
由欧姆定律可得定值电阻的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω；
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量：
Q=W_R=U_RI_Rt=3V×0.15A×10s=4.5J．
答：（1）小灯泡正常工作时的功率是0.225W；
（2）串联在电路中的定值电阻的阻值是20Ω；
（3）该电路工作10s定值电阻产生的热量是4.5J．

点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率以及焦耳定律公式的应用，难度不大，属于一道基础题．