Question

【題目】一盞白熾燈上標有“220V 100W”字樣．

（1）求這盞白熾燈正常工作時的電流．

（2）求白熾燈正常工作的電阻．

（3）若接在200V的電壓上工作消耗的功率是多大？

（4）若接在380V的電壓上讓它正常發光應串聯一個多大的電阻？該電阻消耗的功率是多大？

（5）若用長導線把這盞白熾燈接到遠處的電源上，該電源的供電電壓恒為220V，這時白熾燈的實際電功率為81W，求導線上損耗的電功率．（設燈絲的電阻不變）

Answer 1

【答案】（1）這盞白熾燈正常工作時的電流為0.45A；

（2）白熾燈正常工作的電阻為484Ω；

（3）若接在200V的電壓上工作消耗的功率是80.6W；

（4）應串聯一個374Ω的電阻；此電阻消耗的電功率是77.3W；

（5）導線上損耗的電功率為9W．

【解析】試題分析：（1）白熾燈正常工作時的功率和額定功率相等，根據P=UI求出這盞白熾燈正常工作時的電流；

（2）根據P=求出白熾燈正常工作的電阻；

（3）根據P=求出消耗的功率；

（4）已知電源電壓和電路電流，可以得到電路總電阻；已知電路總電阻和燈泡電阻，可以得到需要電阻阻值；已知電阻阻值和通過的電流，利用公式P=I2R得到電阻消耗的功率；

（5）長直導線與燈泡串聯，知道白熾燈的實際功率和電阻，根據P=求出白熾燈兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=UI求出電路中的總功率，然后減去白熾燈的電功率即為導線上損耗的電功率．

解：（1）由P=UI可得，這盞白熾燈正常工作時的電流：

I額===≈0.45A；

（2）由P=可得，白熾燈正常工作的電阻：

R===484Ω；

（3）若接在200V的電壓上，則功率為P實==≈80.6W；

（4）若接在380V的電壓上，由歐姆定律可知電路總電阻為R總===858Ω，

需要串聯的電阻為R0=R﹣RL=858Ω﹣484Ω=374Ω；

此電阻消耗的功率為P0=I2R0=（0.45）2×374Ω≈77.3W．

（5）長直導線與燈泡串聯，當白熾燈的實際電功率為81W時，白熾燈兩端的電壓：

由P=得：

U實===198V，

因串聯電路中各處的電流相等，

所以，此時電路電流：

I===A，

電路消耗的總功率：

P總=U額I=220V×A=90W，

則導線上損耗的電功率：

P線=P總﹣P實=90W﹣81W=9W．

答：（1）這盞白熾燈正常工作時的電流為0.45A；

（2）白熾燈正常工作的電阻為484Ω；

（3）若接在200V的電壓上工作消耗的功率是80.6W；

（4）應串聯一個374Ω的電阻；此電阻消耗的電功率是77.3W；

（5）導線上損耗的電功率為9W．