Question

【題目】一只標有“3V 3W”字樣的小燈泡，如果接在6V的電源上，為使其正常發光，則

（1）可以____（選填“串聯”或“并聯”）一個________的定值電阻？（請寫出計算過程）；

（2）該電阻消耗的電功率與小燈泡消耗的電功率之比是_______？

（3）若將此電阻與小燈泡并聯接在電源電壓恒為3V的電路中，兩者消耗的電功率之比為__。

Answer 1

【答案】串聯 3； 1：1 1：1

【解析】

(1)[1]因為小燈泡的額定功率為PL=3W，小燈泡的額定電壓為UL=3V，則燈泡正常發光時，電路中的電流：

IL===1A；

因為電源電壓大于燈泡的額定電壓，所以需要串聯一個電阻；

[2]因為串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以串聯電阻兩端電壓：

UR=6V3V=3V；

由I=可知，串聯電阻的阻值：

R===3Ω；

(2)[3]小燈泡正常發光的電阻：

R===3Ω；

該電阻消耗的電功率與小燈泡消耗的電功率之比：

PR：PL=I2R:I2RL=R: RL =3Ω：3Ω=1:1；

(3)[4]若將此電阻與小燈泡并聯接在電源電壓恒為3V的電路中，該電壓下，小燈泡的阻值仍為3V，由于該電阻與小燈泡的阻值相等，據P=知，該電阻消耗的電功率與小燈泡消耗的電功率相等，故該電阻消耗的電功率與小燈泡消耗的電功率之比為1:1。

答：(1)應串聯一個3Ω的電阻；

(2)該電阻消耗的電功率與小燈泡消耗的電功率之比是1:1；

(3)若將此電阻與小燈泡并聯接在電源電壓恒為3V的電路中，兩者消耗的電功率之比為1:1。