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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220 V,为了证实他的...

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220 V,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“220 V  100 W”的电灯,观察到家中标有“3000 R/kWh”字样的电能表在20 min内转盘转了121转.
(1)这盏灯的电阻多大?(不计温度对灯丝电阻的影响)
(2)在20 min时间内这盏灯消耗的电能是多少?
(3)小明家此时的实际电压是多少?
(4)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?
知道电灯的额定电压和额定功率可以由P=求得灯泡的电阻;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,知道消耗的电能和电阻可以求得灯泡上的实际电压;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. 【解析】 (1)这盏灯的电阻R===484Ω. (2)在20min时间内这盏灯消耗的电能W==×3.6×106J=1.452×105J, (3)实际功率是P===121W. 由P=UI=得,实际电压可表示为U2=PR, 即:U==242V. (4)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UR=242V-220V=22V, IR===A, R===48.4Ω; 所以应串联一个48.4Ω的电阻. 答:(1)这盏灯的电阻为484Ω; (2)20min内灯消耗的电能是1.452×105J; (3)电灯上的实际电压为242V; (4)如果让使灯正常发光,应串一48.4Ω的电阻.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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