Question

一只标有“3V 3W”字样的小灯泡，如果接在6V的电源上，为使其正常发光，则

（1）可以____（选填“串联”或“并联”）一个________的定值电阻？（请写出计算过程）；

（2）该电阻消耗的电功率与小灯泡消耗的电功率之比是_______？

（3）若将此电阻与小灯泡并联接在电源电压恒为3V的电路中，两者消耗的电功率之比为__。

Answer

串联 3； 1：1 1：1

【解析】

(1)[1]因为小灯泡的额定功率为PL=3W，小灯泡的额定电压为UL=3V，则灯泡正常发光时，电路中的电流：

IL===1A；

因为电源电压大于灯泡的额定电压，所以需要串联一个电阻；

[2]因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以串联电阻两端电压：

UR=6V−3V=3V；

由I=可知，串联电阻的阻值：

R===3Ω；

(2)[3]小灯泡正常发光的电阻：

R===3Ω；

该电阻消耗的电功率与小灯泡消耗的电功率之比：

PR：PL=I2R:I2RL=R: RL =3Ω：3Ω=1:1；

(3)[4]若将此电阻与小灯泡并联接在电源电压恒为3V的电路中，该电压下，小灯泡的阻值仍为3V，由于该电阻与小灯泡的阻值相等，据P=知，该电阻消耗的电功率与小灯泡消耗的电功率相等，故该电阻消耗的电功率与小灯泡消耗的电功率之比为1:1。

答：(1)应串联一个3Ω的电阻；

(2)该电阻消耗的电功率与小灯泡消耗的电功率之比是1:1；

(3)若将此电阻与小灯泡并联接在电源电压恒为3V的电路中，两者消耗的电功率之比为1:1。