题目内容
4.一盏白炽灯上标有“220V 100W”字样,若用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上,该电源的供电电压恒为220V,这时白炽灯的实际电功率为81W,设灯丝的电阻不变,以下计算错误的是( )| A. | 灯的额定电流约为0.45A | B. | 灯的电阻为484Ω | ||
| C. | 灯泡的实际电压为198V | D. | 导线上损耗的电功率为19W |
分析 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(2)用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上时,导线的电阻与灯泡串联,根据串联电路的电流特点和P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的实际电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出导线两端的电压,利用P=UI求出导线上损耗的电功率.
解答 解:(1)由P=UI可得,灯的额定电流:
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{100W}{220V}$=$\frac{5}{11}$A≈0.45A,故A正确;
由I=$\frac{U}{R}$可得,灯的电阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{220V}{\frac{5}{11}A}$=484Ω,故B正确;
(2)由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,灯泡的实际电压:
UL实=$\sqrt{{P}_{L实}{R}_{L}}$=$\sqrt{81W×484Ω}$=198V,故C正确;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=$\frac{{U}_{L实}}{{R}_{L}}$=$\frac{198V}{484Ω}$=$\frac{9}{22}$A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,导线两端的电压:
U线=U-UL实=220V-198V=22V,
则导线上损耗的电功率:
P线=U线I=22V×$\frac{9}{22}$A=9W,故D错误.
故选D.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上时,能把导线的电阻与灯泡看做串联是关键.
| A. | 一定大于20厘米 | B. | 一定小于8厘米 | ||
| C. | 一定在8厘米到10厘米之间 | D. | 一定在10厘米到16厘米之间 |
| A. | 15Ω、30Ω | B. | 15Ω、45Ω | C. | 45Ω、60Ω | D. | 30Ω、45Ω |
| 导线代号 | A | B | C | D |
| 材 料 | 锰铜丝 | 镍铬丝 | 锰铜丝 | 镍铬丝 |
| 长 度(m) | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
| 横截面积mm2 | 1.2 | 1.2 | 0.8 | 1.2 |
( 2 ) 为了研究电阻与导体粗细有关,应选用A和C两根导线进行比较.
(3)如果选用A、D两根导线接入电路中,闭合开关,通过观察灯泡的亮度或电流表的示数来比较导线电阻的大小.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的,说明第二次接入电路的导线电阻的阻值较大(选“较大”或“较小”).同时还发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是通过灯泡的电流太小,灯泡的实际功率太小导致的.