Question

【题目】一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能是电压超过了220V．为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中其他用电器，只开一盏“220V 100W”的电灯，观察到家中标有“3000r/kWh”字样的电能表在20min内转盘转了121r．（不计温度对灯丝电阻的影响）

（1）在20min时间内这盏灯消耗的电能的多少？______

（2）小明家此时的实际电压是多少？________

（3）为使这盏灯能正常发光，应串联一个多大的电阻？_________

Answer 1

【答案】 1.452×105J 242V 应串一48.4Ω的电阻．

【解析】分析：（1）由电能表上的标示，我们可以求出电表转盘每转一转时显示的电能，进而求出这一盏灯在20min内消耗的电能；

（2）知道消耗的电能和电阻可以求得灯泡上的实际电压；

（3）为使电灯正常工作，应保证灯泡上电压为220V，而求出的电压高于220V，故需串联一电阻来分担多余的电压．由串并联电路的特点可求出这一电阻的阻值．

解答：（1）在20min时间内这盏灯消耗的电能

（2）实际功率是，这盏灯的电阻

；由得，实际电压可表示为，即： ．

（3）若使灯泡正常发光，灯泡两端的电压为220V需串联一个电阻R；则：加在R两端的电压， ； ；所以应串联一个48.4Ω的电阻．

答：（1）这盏灯消耗的电能是1.452×105J；

（2）电灯上的实际电压为242V；

（3）如果让使灯正常发光，应串一48.4Ω的电阻．