Question

【题目】某白炽灯的电流与电压关系如图所示，白炽灯工作时灯丝要达到很高的温度才能发出白光。已知灯丝质量为1.5g，比热容为c=0.14×103J/(kg·℃)。求：

（1）灯丝的温度从20℃升高到2020℃，需要的热量是多少？

（2）上述过程中，电能转化为热能的效率为80％，则灯丝消耗的电能是多少？

（3）要将此灯改装为一个调光台灯接入家庭电路，需要串联一个变阻器，灯泡的功率调到15W时，该变阻器接入电路的阻值应为多大？

Answer 1

【答案】（1）420J；（2）525J；（3）700Ω

【解析】（1）灯丝的温度从20℃升高的2020℃，根据计算灯丝吸收的热量为：

；

（2）电能转化为热能的效率为80％，消耗的电能为：

；

（3）根据，结合图像分析可知，当灯两端电压为150V时，电流为0.1A，则实际功率为：

；

根据串联电路中总电压等于各分电压之和，可得变阻器两端的电压为：

，

滑动变阻器接入电路的阻值为：

。