Question

6．有一盏灯泡上标有“220V-40W”的字样，请通过计算回答：
（1）该灯泡正常发光的电流是多少？
（2）该灯泡正常发光时的电阻是多少？
（3）1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光几小时？
（4）该灯泡正常工作30min，消耗了多少电能？产生多少热量？
（5）学实验楼一楼的电能表标有“220V 10A”，电路中已接了这样的20只灯，请通过计算说明电路中还能再接一台铭牌如表所示的电磁炉吗？

型号	JVC-15B
额定电压	220V
额定功率	1500W
温度调节范围	70℃-150℃
净重	约3.5kg

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出该灯泡正常工作时流过的电流；
（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光的时间；
（4）灯泡为纯电阻用电器消耗的电能和产生的热量相等，根据Q=Pt求出其大小；
（5）知道电能表工作的电压和允许通过的最大电流，根据P=UI求出电路中用电器允许同时工作的总功率，然后减去20只灯的功率，再与电磁炉的功率相比较即可得出答案．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电压U=220V，功率P=40W，
由P=UI可得，正常工作时流过的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1kW•h}{40×1{0}^{-3}kW}$=25h；
（4）该灯泡正常工作30min，消耗的电能：
W′=Pt′=40W×30×60s=7.2×10⁴J，
因灯泡是纯电阻用电器，
所以，产生的热量Q=W′=7.2×10⁴J；
（5）电路中用电器允许同时工作的总功率：
P_总=UI′=220V×10A=2200W，
允许接入电路中用电器的总功率：
P_接=P_总-nP=2200W-20×40W=1400W，
因1400W＜1500W，
所以，电路中不能再接一台铭牌如表所示的电磁炉．
答：（1）该灯泡正常发光的电流是0.18A；
（2）该灯泡正常发光时的电阻是1210Ω；
（3）1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光25h；
（4）该灯泡正常工作30min，消耗了7.2×10⁴J的电能，产生7.2×10⁴J的热量；
（5）通过计算可知电路中不能再接一台铭牌如表所示的电磁炉．

点评 本题考查了电功率公式的灵活运用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等．