题目内容

11.如图1所示,灯泡标有“220V  110W”.

(1)在图2中画出灯泡和开关的连线,并接入家庭电路.
(2)接入电路后,闭合开关,灯泡正常发光,求:
①灯泡的电流.
②灯丝的电阻
③通电1小时,灯泡消耗的电能.
(3)这种灯泡现正被发光效率更高的节能灯代替.节能灯的发光效率高,其中一个原因是节能灯表面温度比白炽灯低.请你结合效率的含义,从能量转化的角度,简述节能灯为什么节能?

分析 (1)根据安全用电原则,开关与火线相连;
(2)已知灯泡标有“220V  110W”.根据P=UI可求得灯泡的电流;再利用欧姆定律变形可求得电阻;已知电功率和通电1小时,利用W=Pt可求得灯泡消耗的电能.
(3)根据白炽灯消耗的电能有很大一部分转化为内能,只有一小部分转化为光能;节能灯消耗的电能大部分转化为光能分析即可.

解答 解:(1)将开关与火线相连,灯泡左端与零线相连,右端与开关相连,如图所示:

(2)①由P=UI可得,灯泡的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A;
②由I=$\frac{U}{R}$可得,灯丝的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{0.5A}$=440Ω;
③由P=$\frac{W}{t}$可得,灯丝消耗的电能W=Pt=0.1kW×2h=0.11kW•h;
(3)白炽灯消耗的电能有很大一部分转化为内能,只有一小部分转化为光能,发光效率较低;节能灯消耗的电能大部分转化为光能,发光效率较高;同等亮度下,节能灯的功率较低,因此使用节能灯可以节能.
故答案为:
(1)如图所示;
(2)①灯泡的电流为0.5A.
②灯丝的电阻为440Ω
③通电1小时,灯泡消耗的电能为0.11kW•h.
(3)白炽灯消耗的电能有很大一部分转化为内能,只有一小部分转化为光能,发光效率较低;节能灯消耗的电能大部分转化为光能,发光效率较高;同等亮度下,节能灯的功率较低,因此使用节能灯可以节能.

点评 本题考查电流和电能的计算以及节能的措施,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.

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