Question

9．某灯泡上标有“220V 40W”字样．
（1）“220V 40W”的含义是：220V指灯泡的额定电压是220V，40W指灯泡的额定功率是40W．
（2）这个灯泡的功率一定是40W吗？为什么？
（3）这个灯泡正常发光时的电流是0.18A，灯泡的电阻是1210Ω．
（4）1度电可供这个灯泡正常发光25h．
（5）把两个这样的灯泡串联到照明电路中，总功率是20W（设灯丝电阻不变）．
（6）把这个灯泡接到380V的电路中，若要使之正常发光，则应串联一个880Ω的电阻．此时这个电阻每分钟消耗电能1745J．

Answer 1

分析 （1）根据用电器铭牌参数的含义（告诉人们灯泡的额定电压和额定功率）进行解答；
（2）额定功率是不变的，但实际功率是变化的，随着实际电压的变化而变化；
（3）利用P=UI可求出电流；利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻大小；
（4）利用功率定义式求出时间；
（5）利用电功率公式和欧姆定律公式求出消耗的电能；
（6）根据串联分压和欧姆定律求出串联的电阻大小；利用W=UIt求出消耗的电能．

解答 解：（1）灯泡上标有“220V 40W”，220V指灯泡的额定电压是220V，40W指灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的实际功率随着实际电压的变化而变化，故这个灯的功率不一定为40W；
（3）由P=UI可得：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：其电阻为：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（4）由P=$\frac{W}{t}$可得：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1kW•h}{0.04kW}$=25h；
（5）若把这样的两个灯串联起来接入照明电路，用（3）可知，则R=1210Ω×2=2420Ω，总功率为：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{2420Ω}$=20W；
（6）由于提供的电压高于需要的电压，故采用串联一个电阻分压，灯泡正常发光，则I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{40W}{220V}$=$\frac{2}{11}$A
串联电路电流处处相等，故I_R=I=$\frac{2}{11}$A，串联电阻两端电压为U_R=380V-220V=160V，
串联的电阻为：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{160V}{\frac{2}{11}A}$=880Ω，
此时电阻上消耗的电能为：W=UIt=160V×$\frac{2}{11}$A×60s≈1745J．
故答案为：（1）220V指灯泡的额定电压是220V，40W指灯泡的额定功率是40W；
（2）灯泡的实际功率随着实际电压的变化而变化，故这个灯的功率不一定为40W；
（3）0.18；1210；
（4）25；
（5）20；
（6）串；880；1745．

点评 该题主要考查学生对于电能、电功、电功率等公式的理解和掌握，注意逐个分析解答．