Question

一天小明注意到家中的燈泡比平時(shí)亮，他做出用電器的實(shí)際功率大于額定功率的判定，為了證實(shí)他的判定是否正確，他做了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)閉家中其他用電器，只開(kāi)一盞“220V 1OOW”的電燈，觀察到家中標(biāo)有“3000r/kW?h”字樣的電能表在20min內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了121r．
（1）這盞燈正常發(fā)光時(shí)的電流多大？
（2）在20min時(shí)間內(nèi)這盞燈消耗的電能是多少J？這盞燈的實(shí)際功率多大？
（3）若此時(shí)的實(shí)際電壓是242V，為了使這盞燈能正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？

Answer 1

分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)I=

P

U

得到正常發(fā)光的電流；
（2）根據(jù)電能表鋁盤(pán)每消耗1kW?h轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)求出燈泡工作時(shí)消耗的電能；然后根據(jù)消耗的電能和通電時(shí)間，求出實(shí)際功率；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓等于額定電壓，已知電源電壓和燈泡額定電壓，可以得到串聯(lián)電阻兩端電壓；已知串聯(lián)電阻兩端電壓和通過(guò)的電流，利用公式R=

U

I

得到長(zhǎng)度電阻的阻值．

解答：已知：U_額=220V  P_額=100W  a=3000revs/kW?h  n=121revs  t=20min=

1

3

h  U=242V
求：（1）I=？（2）W=？P_實(shí)=？（3）R₀=？
解：（1）∵P=UI
∴燈泡正常發(fā)光的電流為I=

P額

U額

=

100W

220V

=

5

11

A≈0.45A；
（2）燈泡消耗的電能為W=

n

a

=

121revs

3000revs/kW?h

=

121

3000

kW?h≈0.04kW?h；
燈泡的實(shí)際功率為P_實(shí)=

W

t

=

121 3000 kW?h

1 3 h

=0.121kW=121W；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，串聯(lián)電阻兩端電壓為U₀=U-U_額=242V-220V=22V，
∵I=

U

R

∴串聯(lián)電阻阻值為R₀=

U0

I

=

22V

5 11 A

=48.4Ω．
答：（1）燈泡正常發(fā)光的電流為0.45A；
（2）燈泡消耗的電能為0.04kW?h，燈泡的實(shí)際功率為121W；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，串聯(lián)電阻阻值為48.4Ω．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了電功率計(jì)算公式、電能表參數(shù)、串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，考查了電學(xué)重要的公式或規(guī)律，綜合性較強(qiáng)，需要熟練掌握基本公式或規(guī)律，根據(jù)需要進(jìn)行選擇．