Question

【題目】如圖所示是小明制作的一只模擬調光燈．電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V．閉合開關，回形針在鉛筆芯最右端時，燈泡兩端的電壓為0.6V，流過燈泡的電流為0.1A．向左移動回形針，小燈泡正常發光時，流過燈泡的電流為0.3A．求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻；
（2）回形針在最右端時，鉛筆芯接入電路的電阻；
（3）小燈泡正常發光時，鉛筆芯5min內消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：小燈泡正常發光時的電阻：

R= = ≈8.3Ω

（2）解：回形針在最右端時，

U鉛筆芯=U﹣U燈=3V﹣0.6V=2.4V，

鉛筆芯接入電路的電阻：

R鉛筆芯= = =24Ω

（3）解：小燈泡正常發光時，U燈=2.5V，I′=0.3A，

鉛筆芯兩端的電壓：

U鉛筆芯′=U﹣U燈′=3V﹣2.5V=0.5V，

鉛筆芯5min內消耗的電能：

W=U鉛筆芯′I′t=0.5V×0.3A×5×60s=45J．

【解析】（1）知道額定電壓和正常發光時的電流，利用歐姆定律求燈絲電阻；（2）回形針在最右端時，知道燈泡兩端的電壓，可求鉛筆芯兩端的電壓，又知道流過燈泡的電流，利用歐姆定律求鉛筆芯連入電路的電阻；（3）小燈泡正常發光時，知道燈泡兩端的電壓（額定電壓），可求鉛筆芯兩端的電壓，又知道流過燈泡的電流，利W=UIt求鉛筆芯5min內消耗的電能．