题目内容
(2013?龙江县一模)某小区装修需要照明,施工人员用两根长均为200m的铝导线将一盏“220V 500W”的电灯接在照明电路(220V)上.晚上六点施工时,施工人员发现该灯光较暗,于是他用仪表测得该灯泡两端的实际电压为200V,(计算时不考虑温度对电阻的影响,计算结果保留一位小数).问:
(1)灯泡正常发光时的电流?
(2)灯泡的实际功率是多少?
(3)灯泡工作时的输电效率是多少?说明提高输电效率的方法?(只写出一种)
(1)灯泡正常发光时的电流?
(2)灯泡的实际功率是多少?
(3)灯泡工作时的输电效率是多少?说明提高输电效率的方法?(只写出一种)
分析:(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据P=
求出灯泡两端的实际电压为200V时的实际功率;
(3)根据η=
×100%=
×100%=
×100%求出灯泡工作时的输电效率;根据P=I2R可知,要减小输电线路损失的电功率,可以通过减小电阻达到目的,再根据影响电阻大小的因素联系生活实际进行解答.
(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据P=
| U2 |
| R |
(3)根据η=
| P实 |
| P额 |
| U实I实 |
| U额I实 |
| U实 |
| U额 |
解答:解:(1)灯泡正常发光时的电压为220V,功率为500W,
根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:
I=
=
=
A≈2.27A;
(2)根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
R=
=
=96.8Ω,
灯泡两端的实际电压为200V时的实际功率:
P实=
=
≈413.2W;
(3)灯泡工作时的输电效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈90.9%,
由P=I2R可知,导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关,减小输电线损失的电功率时,为保障用户的用电器正常工作,I不能减小,只能减小R线;R线随导线长度的变短而变小,随横截面积变大而变小,还跟材料有关;因居民楼到供电设备间距离不能变短,所以导线的长度不能变小,减小输电线的电阻应换用较粗的导线或改变输电线的材料(例如:铝线换成铜线),从而达到减小输电线损失的功率的目的.
答:(1)灯泡正常发光时的电流约为2.27A;
(2)灯泡的实际功率约为413.2W;
(3)灯泡工作时的输电效率约为90.9%,增加导线的横截面积或尽量用铜线代替铝线.
根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:
I=
| P额 |
| U额 |
| 500W |
| 220V |
| 25 |
| 11 |
(2)根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
R=
| U额 |
| I |
| 220V | ||
|
灯泡两端的实际电压为200V时的实际功率:
P实=
| U实2 |
| R |
| (200V)2 |
| 96.8Ω |
(3)灯泡工作时的输电效率:
η=
| P实 |
| P额 |
| U实I实 |
| U额I实 |
| U实 |
| U额 |
| 200V |
| 220V |
由P=I2R可知,导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关,减小输电线损失的电功率时,为保障用户的用电器正常工作,I不能减小,只能减小R线;R线随导线长度的变短而变小,随横截面积变大而变小,还跟材料有关;因居民楼到供电设备间距离不能变短,所以导线的长度不能变小,减小输电线的电阻应换用较粗的导线或改变输电线的材料(例如:铝线换成铜线),从而达到减小输电线损失的功率的目的.
答:(1)灯泡正常发光时的电流约为2.27A;
(2)灯泡的实际功率约为413.2W;
(3)灯泡工作时的输电效率约为90.9%,增加导线的横截面积或尽量用铜线代替铝线.
点评:本题考查了电功率公式、欧姆定律、效率公式的应用,关键是根据电功率公式联系实际得出提高输电效率的方法.
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