Question

8．甲灯泡标有“220V 40W”字样，则该灯正常工作时，通过它的电流是0.18A；该灯丝的电阻是1210Ω；甲灯正常工作1min，消耗的电能为2400J；1度电可供甲灯正常工作250h；为了使甲灯接入330V的电路后能正常工作，应加装一个605Ω的电阻，此时这个串联的电阻的电功率为20W，该电阻1min内产生的热量为1200J．

Answer 1

分析 （1）由电灯的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求出电流，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻，根据W=Pt可求得消耗的电能；
根据t=$\frac{W}{P}$可求1度电可供甲灯正常工作时间；
（2）为了使甲灯接入330V的电路后能正常工作，根据串联电路中电流处处相等可求得所加电阻的阻值；再利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得这个串联的电阻的电功率，利用W=UIt可求得电阻1min内产生的热量．

解答 解：（1）因电热器正常工作时的功率P=40W，电压U=220V，
由P=UI可得，此电热器正常工作时的电流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，此电热器电阻丝的电阻：
R_L=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{40W}$=1210Ω；
由P=$\frac{W}{t}$可得，甲灯正常工作1min，消耗的电能W=Pt=40W×60s=2400J，
W=1度电=1kW•h，由P=$\frac{W}{t}$可得，1度电可供甲灯正常工作时间t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1kW•h}{4×1{0}^{-3}kW}$=250h，
（2）为了使甲灯接入330V的电路后能正常工作，则甲灯两端的电压仍然为220V，那么串联的这个电阻两端的电压为U_R=U-U_L=330V-220V=110V，
根据串联电路中电流处处相等可得，$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{R}}{R}$，即$\frac{220V}{1210Ω}$=$\frac{110V}{R}$，解得R=605Ω，
这个串联的电阻的电功率P_R=$\frac{{U}_{R}^{2}}{R}$=$\frac{{（110V）}^{2}}{605Ω}$=20W，
该电阻1min内产生的热量W₁=P_Rt₁=20W×60s=1200J．
故答案为：0.18；1210；2400；250；605；20；1200J．

点评 本题考查了灯泡铭牌参数含义的理解和电功率公式的灵活应用，关键是电功率公式的灵活选取．