题目内容

节能是这个时代的主旋律．小明要测量一盏节能灯的额定功率，小明利用如图1所示的照明电路，将标有“220V  60W”的白炽灯L1和标有“220V  4W～40W”的节能灯L2正确接入电路中，当开关S1、S2都闭合时，两盏灯都正常发光，且在2000s内，标有1800revs/kW?h电能表转了71转．
求：（1）节能灯的额定功率是多少？正常发光时的电阻是多少？
（2）当开关S1、S2都断开时，小明将如图2所示电路插入照明电路的插座内．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它的电阻R随电流I变化关系如图3所示，L为用电器．为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态，超导电阻R应满足什么条件？
（3）在R满足条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由．
分析：（1）由电能表求出白炽灯与节能灯所消耗的总电能W，由W=Pt求出白炽灯消耗的电能W1，节能灯消耗的电能W2=W-W1，由P=
W
t
可求出节能灯的功率．根据R=
U2
P
求出节能灯的电阻；
（2）由图丙知当电路电流小于20A时，超导限流器的电阻为零，当电路电流大于20A时，超导限流器电阻为一定值．用电器L短路，电路中只有超导限流器，为能保正电路稳定，电路中应仍有电流，由超导限流器的特性知，电路电流应大于等于20A，由欧姆定律可求出超导限流器的阻值．
（3）因为当电路电流小于某一电流值时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路中仍有电流，电路没有被切断．
解答：解：（1）由题意知电能表在时间t=2000s显示消耗的电能为：
1000W×3600s
1800r
×71转=1.42×105J．
由W=Pt，求出白炽灯L1消耗的电能W1=P1t=60W×2000s=1.2×105J，
节能灯消耗的电能W2=W-W1=142000J-120000J=2.2×104J，
则节能灯的功率P2=
W2
t
=
2.2×104J
2000s
11W，
节能灯正常发光的电阻：R=
U2
P2
=
(220V)2
11W
=4400Ω；
（2）用电器L短路时，超导限流器的电压U=220V，要想保持电路稳定，由超导限流器的特性知，电路电流I≥20A，
由欧姆定律得：R=
U
I
=
220V
20A
=11Ω，因为I≥20A，所以R≤11Ω．
（3）因为当电路电流小于某一电流值时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路中仍有电流，电路没有被切断．
答：（1）节能灯的额定功率是11W，正常发光时的电阻是4400Ω；
（2）超导电阻R应满足R≤11Ω．
（3）当电路电流小于某一电流值（20A）时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断．
点评：本题考查了新型材料：超导限流器，分析它为什么被称为“不断电保险丝”，难度较大，解答的关键是充分理解丙图所给信息．
练习册系列答案
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（1）节能灯的额定功率是
11
11
W；
（2）当开关S1、S2都断开时，小明将如图乙所示电路插入照明电路的插座内．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它的电阻R随电流I变化关系如图丙所示，L为用电器．为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态，超导电阻R应满足什么条？
R≤11Ω
R≤11Ω
．
（3）在R满足条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由：
当电路电流小于某一电流值（20A）时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断．
当电路电流小于某一电流值（20A）时，限流器电阻为0，电路正常工作；当电路短路时，限流器电阻为一定值，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断．
．
节能是这个时代的主旋律．小强要测量一盏节能灯的额定功率，他利用如图甲所示的照明电路，将标有“220V   60W”的白炽灯L1和标有“220V   4W-40W”的节能灯L2正确接入电路中．当开关S1、S2都闭合时，两盏灯都正常发光，且在2000s内标有1800r/kW．h的电能表转了71转．试问：

（1）节能灯的发光功率是多少？
（2）当开关S1、S2都断开时，小明将图乙所示电路插入照明电路的插座内．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它的电阻R随电流I变化关系如图丙所示，L为用电器．为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态，超导电阻R应满足什么条件？
（3）在R满足一定条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请说明理由．

节能是这个时代的主旋律。小明要测量一盏节能灯的额定功率，小明利用如图1所示的照明电路，将标有“220V 60W”的白炽灯L1和标有“220V 4W~40W”的节能灯L2正确接入电路中，当开关S1、S2都闭合时，两盏灯都正常发光，且在2 000s内，标有1 800revs/kW?h电能表转了71转。求：

（1）节能灯的额定功率是多少？

（2）当开关S1、S2都断开时，小明将如图2所示电路插入照明电路的插座内。超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它的电阻R随电流I变化关系如图3所示，L为用电器。（3）为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态，超导电阻R应满足什么条件?（4）在R满足条件时，有人把超 图1导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由。

　　　　　　　

节能是这个时代的主旋律．小明要测量一盏节能灯的额定功率，小明利用如图甲所示的照明电路，将标有“220V  60W”的白炽灯L1和标有“220V”额定功率未知的节能灯L2正确接入电路中，当开关S1、S2都闭合时，两盏灯都正常发光，且在2000s内，标有1800revs/kW?h电能表转了71转．求：
（1）节能灯的额定功率是______W；
（2）当开关S1、S2都断开时，小明将如图乙所示电路插入照明电路的插座内．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它的电阻R随电流I变化关系如图丙所示，L为用电器．为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态，超导电阻R应满足什么条？______．
（3）在R满足条件时，有人把超导限流器称为“不断电保险丝”，请你说明理由：______．

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