题目内容

小丹积极响应“节约用电,低碳环保”的号召,他家里新安装一盏可调光灯,灯泡上标有“220V40W”字样,如图所示为简化电路图,其中滑动变阻器最大值为1210Ω,(设灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)灯丝电阻是多少?
(2)灯泡发光最暗时的电功率是多少?
(3)该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约多少电能?

【答案】分析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=可求灯泡的电阻.
(2)要求灯泡发光最暗时的电功率是多少,首先要明确当滑动变阻器的阻值最大是1210Ω时,灯泡发光最暗,然后根据I=可求出流经灯泡的电流,再利用P=I2R即可求出结论.
(3)当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,灯泡发光最亮,此时的灯泡的电功率为40W,由(2)已经求出灯泡发光最暗时的电功率,然后利用W=Pt即可求出工作1h消耗的电能,两者之差即为节约的电能.
解答:解:(1)灯泡的电阻RL===1210Ω.
答:灯泡的电阻为1210Ω.
(2)当滑动变阻器的阻值最大是1210Ω时,灯泡发光最暗,则流经灯泡的电流I====A,
灯泡发光最暗时的电功率P=I2RL=×1210Ω=10W.
答:灯泡发光最暗时的电功率是10W.
(3)当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,灯泡发光最亮,此时的灯泡的电功率P=40W=4×10-2kw,工作1h消耗的电能W1=Pt=4×10-2kw×1h=4×10-2kw?h;
灯泡发光最暗时的电功率P=10W=1×10-2kw,工作1h消耗的电能W2=Pt=1×10-2kw×1h=1×10-2kw?h;
该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约的电能W=W1-W2=4×10-2kw?h-1×10-2kw?h=3×10-2kw?h.
答:该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约3×10-2kw?h的电能.
点评:本题考查电阻、电流和实际功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道滑片在移动过程中灯泡功率的变化,要知道串联电路电流的规律.
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