张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V.为了证实猜想,他做了如下的实验,关闭家中其它电器,只开

4个回答

  • 解题思路:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=

    U

    2

    R

    求出这只电灯的电阻;

    (2)3000R/kW•h的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转,据此计算在20min内这只电灯消耗的电能;

    (3)根据P=[W/t]求出灯的实际功率,利用P=

    U

    2

    R

    求出张可家此时的实际电压;

    (4)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律分别表示出电路中的电流,根据串联电路的电流特点得出等式即可求出串联电阻的阻值.

    (1)由P=

    U2

    R可得,这只电灯的电阻:

    RL=

    UL2

    PL=

    (220V)2

    100W=484Ω;

    (2)因电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转,

    所以,当电能表转盘转了121转时,灯消耗的电能:

    W=[121R/3000R/kW•h]=[121/3000]kW•h=1.452×105J;

    (3)灯的实际功率:

    P=[W/t]=

    1.452×105J

    20×60s=121W,

    则张可家此时的实际电压:

    U=

    P实RL=

    121W×484Ω=242V;

    (4)因串联电路中总电压等于各分电压之和,

    所以,灯泡正常发光时串联电阻两端的电压:

    UR=U-UL=242V-220V=22V,

    因串联电路中各处的电流相等,

    所以,电路中的电流:

    I=

    UL

    RL=

    UR

    R,即[220V/484Ω]=[22V/R],

    解得:R=48.4Ω.

    答:(1)这只电灯的电阻为484Ω;

    (2)在20min内这只电灯消耗的电能是1.452×105J;

    (3)张可家此时的实际电压为242V;

    (4)为了使这只灯正常发光,应串联一个48.4Ω的电阻.

    点评:

    本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用.

    考点点评: 本题考查了电功率公式和串联电路的特点以及欧姆定律的应用,明白电能表参数的含义较为关键.

相关问题