题目内容
小红家电能表的铭牌如图所示，她发现家中的灯泡比平常亮，猜测可能是电压超过了220V，为了证实她的猜测，她做了如下实验：关闭家中其它用电器，只开一盏“220V 100W”的白炽灯，观察到电能表的转盘在40min内转动121转．（1）这盏灯的电阻多大？（不计温度对电阻的影响）
（2）这盏灯在1min内消耗的电能是多少焦耳？
（3）小红家中的实际电压是多少？
（4）为使这盏灯正常发光，应串联一个多大的电阻？
分析：（1）由电功率公式的变形公式可以求出灯泡电阻；
（2）根据电能表铭牌求出40min内消耗的电能，然后求出1min消耗的电能．
（3）求出了消耗的电能，知道所用时间利用电功率的公式求这只电灯的实际功率；然后应用电功率的变形公式求出实际电压．
（4）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是220V，额定功率是100W，由电功率公式P=UI的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点求出串联电阻电压，最后由欧姆定律可以求出串联电阻阻值．
（2）根据电能表铭牌求出40min内消耗的电能，然后求出1min消耗的电能．
（3）求出了消耗的电能，知道所用时间利用电功率的公式求这只电灯的实际功率；然后应用电功率的变形公式求出实际电压．
（4）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是220V，额定功率是100W，由电功率公式P=UI的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点求出串联电阻电压，最后由欧姆定律可以求出串联电阻阻值．
解答：解：（1）∵P=
，
∴灯泡电阻：
RL=
=
=484Ω；
（2）40min内灯消耗的电能：
W总=
×121r=
kW?h=
×3.6×106J=2.904×105J，
1min内消耗的电能：W=
=7.26×103J；
（3）灯泡实际功率P=
=
=121W，
∵P=
，
∴实际电压：
U=
=
=242V；
（4）∵P=UI，
∴灯泡正常工作时的电流：
I=
=
=
A，
∵I=
，
∴串联电阻阻值：
R=
=
=
=48.4Ω；
答：（1）这盏灯的电阻为484Ω；
（2）这盏灯在1min内消耗的电能为7.26×103J；
（3）小红家中的实际电压是242V；
（4）为使这盏灯正常发光，应串联一个48.4Ω的电阻．
| U2 |
| R |
∴灯泡电阻：
RL=
| ||
| PL额 |
| (220V)2 |
| 100W |
（2）40min内灯消耗的电能：
W总=
| 1kW?h |
| 1500r |
| 121 |
| 1500 |
| 121 |
| 1500 |
1min内消耗的电能：W=
| 2.904×105J |
| 40 |
（3）灯泡实际功率P=
| W |
| t |
| 7.26×103J |
| 60s |
∵P=
| U2 |
| R |
∴实际电压：
U=
| PR |
| 121W×484Ω |
（4）∵P=UI，
∴灯泡正常工作时的电流：
I=
| P额 |
| U额 |
| 100W |
| 220V |
| 5 |
| 11 |
∵I=
| U |
| R |
∴串联电阻阻值：
R=
| UR |
| I |
| U-UL额 |
| I |
| 242V-220V | ||
|
答：（1）这盏灯的电阻为484Ω；
（2）这盏灯在1min内消耗的电能为7.26×103J；
（3）小红家中的实际电压是242V；
（4）为使这盏灯正常发光，应串联一个48.4Ω的电阻．
点评：本题为电学综合题，考查学生对电能表铭牌上数据的理解情况、电功率公式的掌握和运用，计算时注意单位换算．
练习册系列答案
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