Question

7．如圖1是常見的可調(diào)節(jié)亮度的臺(tái)燈，圖2是其電路圖，變阻器R的最大阻值為2200Ω，臺(tái)燈燈泡的銘牌如圖3所示．（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響），求：

（1）臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）臺(tái)燈燈泡的電阻；
（3）臺(tái)燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能；
（4）臺(tái)燈調(diào)到最暗時(shí)，通過燈泡的電流．

Answer 1

分析 （1）由臺(tái)燈的銘牌可知額定電壓和額定功率，燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流，根據(jù)歐姆定律求出電阻；
（2）根據(jù)歐姆定律求出電阻；
（3）根據(jù)W=Pt求出臺(tái)燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能；
（4）因?yàn)殡娐冯妷阂欢�，總電阻越大功率越小就越省電，根�?jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流．

解答 解：
（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓U=220V，功率P=22W，
根據(jù)P=UI可得燈泡正常發(fā)光電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{220V}{0.1A}$=2200Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得臺(tái)燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能：
W=Pt=22W×10×60s=1.32×10⁴J；
（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電路電壓一定，總電阻越大功率越小就越省電，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以此時(shí)電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{220V}{22Ω+2200Ω}$=0.05A．
答：（1）臺(tái)燈正常發(fā)光時(shí)的電流0.1A；
（2）臺(tái)燈燈泡的電阻2200Ω；
（3）臺(tái)燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能1.32╳10⁴J；
（4）臺(tái)燈調(diào)到最暗時(shí)，通過燈泡的電流0.05A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、歐姆定律公式、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)臺(tái)燈處在最省電的工作狀態(tài)．