Question

7．如圖所示，“6V 6W”的小燈泡L與額定功率為10W的電阻器R串聯，電源電壓大小為9V，且保持不變，閉合電鍵S后，電流表、電壓表示數分別為0.5A和3V，不考慮電阻器和小燈泡電阻隨溫度的變化，求：
（1）電阻器R的阻值．
（2）整個電路消耗的實際功率．
小明同學的求解如下：
（1）根據歐姆定律，電阻器的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=3Ω
（2）因為整個電路只有小燈泡L和電阻器R兩個用電器，所以整個電路消耗的電功率：P=6W+10W=16W．請你指出小明同學求解過程中存在的錯誤，并給出正確的解答來．

Answer 1

分析 （1）根據串聯電路的電壓特點求出電阻器R兩端的電壓，利用歐姆定律求出電阻器R的阻值；
（2）根據P=UI求出整個電路消耗的實際功率．

解答 解：（1）電阻器R兩端的電壓為：
U_R=U-U₁=9V-3V=6V
電阻器R的阻值為：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）整個電路消耗的實際功率：P=UI=9V×0.5A=4.5W．
小明的錯誤：
（1）因為電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表測量電路電流，因此根據電流表和電壓表的示數求出的電阻為燈泡的電阻，因此小明的計算錯誤；
（2）因為燈泡和電阻均不能正常工作，因此小明計算出整個電路消耗的功率是錯誤的．
答：（1）電阻器R的阻值為12Ω．
（2）整個電路消耗的實際功率為4.5W．

點評 本題考查了串聯電路的電壓、電流特點和歐姆定律以及電功率的計算，難度不大，是一道簡單的計算題．