Question

【题目】小丹积极响应“节约用电，低碳环保”的号召，他家里新安装一盏可调光灯，灯泡上标有“220V40W”字样，如图所示为简化电路图，其中滑动变阻器最大值为1210Ω，（设灯丝电阻不随温度变化）求：

（1）灯丝电阻是多少？
（2）灯泡发光最暗时的电功率是多少？
（3）该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约多少电能？

Answer 1

【答案】
（1）

解：灯泡的电阻RL= = =1210Ω．答：灯泡的电阻为1210Ω

答：灯泡的电阻为1210Ω．

（2）

解：当滑动变阻器的阻值最大是1210Ω时，灯泡发光最暗，则流经灯泡的电流I= = = = A，灯泡发光最暗时的电功率

P=I2RL= ×1210Ω=10W

答：灯泡发光最暗时的电功率是10W．

（3）

解：当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，灯泡发光最亮，

此时的灯泡的电功率P亮=40W=4×10﹣2kW，

工作1h消耗的电能W1=P亮t=4×10﹣2kW×1h=4×10﹣2kWh；

灯泡发光最暗时的电功率P=10W=1×10﹣2kW，

工作1h消耗的电能W2=P暗t=1×10﹣2kW×1h=1×10﹣2kWh；

滑动变阻器也要消耗电能，电阻和灯泡一样，

所以消耗的电能也一样是10W，

那么工作1h消耗的电能W3=P暗t=1×10﹣2kW×1h=1×10﹣2kWh；

该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约的电能

W=W1﹣W2﹣W3=4×10﹣2kWh﹣1×10﹣2kWh﹣1×10﹣2kWh=2×10﹣2kWh

答：该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约2×10﹣2kWh的电能．

【解析】灯泡发光最暗时的电功率是10W．（3）．答：该电路在灯发光最暗时工作1h比最亮时工作1h可节约2×10﹣2kWh的电能．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功的计算，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此题．