Question

【题目】如图是常见的可调亮度的台灯及其电路图，变阻器R的最大阻值为2200Ω．台灯灯泡上标有“220V 22W”字样．（忽略温度计对灯丝电阻的影响）求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）台灯灯泡的电阻；
（3）台灯调到最暗时，灯泡的电功率；
（4）有同学认为台灯调光时虽然灯泡暗了，但变阻器却在耗电，所以此时的台灯不节能，你同意这个观点吗？请说明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：

IL= = =0.1A；

答：灯泡正常发光时的电流为0.1A；

（2）解：由I= 可得，台灯灯泡的电阻：

RL= = =2200Ω；

答：台灯灯泡的电阻为2200Ω；

（3）解：当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，台灯最暗，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I= = =0.05A，

灯泡的电功率：

PL′=I2RL=（0.05A）2×2200Ω=5.5W；

答：台灯调到最暗时，灯泡的电功率为5.5W；

（4）解：灯泡变暗时，电路中的总电阻变大，

由P= 可知，电压一定时，电路消耗的总功率变小，

由W=Pt可知，工作时间相同时，电路消耗的电能少，即越省电，

所以，该同学的观点是不正确的．

答：不同意；因为电源电压一定时，由P= 可知，电路中的总电阻越大，电路的总功率越小，工作时间一定时，电路就越省电．

【解析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流；（2）知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出台灯灯泡的电阻；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡的电功率；（4）灯泡越暗时电路中的总电阻越大，根据P= 可知电路消耗的总功率的变化，根据W=Pt可知相同时间消耗电能的变化，据此进行解答．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．