Question

3．如图所示，AB间的电压保持300V不变，灯泡标有“220V 100W”的字样，则当灯泡正常发光时：
（1）滑动变阻器接入电路的电阻R₁是多少？
（2）此时滑动变阻器的电功率是多少？（精确到0.1W）
（3）通电10s，滑动变阻器和电灯的电功各是多少？

Answer 1

分析 （1）灯泡与滑动变阻器串联，根据公式P=UI可求灯泡正常发光时通过灯泡的电流，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；
（2）根据公式P=UI求出此时滑动变阻器的电功率；
（3）根据公式W=UIt可求滑动变阻器和电灯的电功．

解答 解：（1）灯泡正常发光时通过的电流I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{100W}{220V}$=$\frac{100}{220}$A；
滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=300V-220V=80V；
滑动变阻器接入电路的电阻R₁=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{80V}{\frac{100}{220}A}$=176Ω；
（2）此时滑动变阻器的电功率是P=U_滑I=80V×=$\frac{100}{220}$A≈36.4W；
（3）通电10s，滑动变阻器的电功W₁=U_滑It=80V×$\frac{100}{220}$A×10s≈363.6J；
电灯的电功W₂=U_LIt=220V×$\frac{100}{220}$A×10s=1000J．
答：（1）滑动变阻器接入电路的电阻R₁是176Ω；
（2）此时滑动变阻器的电功率是36.4W；
（3）通电10s，滑动变阻器和电灯的电功各是363.6J和1000J．

点评 本题考查电流、电压、电阻、电功率以及电功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用．