Question

10．家庭電路電壓為220V，從家中用長導(dǎo)線連接了一個“220V 100W”的燈泡給村邊的牛場供電，發(fā)現(xiàn)這個燈泡接在牛場明顯不如家中正常發(fā)光時亮，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)燈泡的實(shí)際功率僅為81W，如果不考慮燈泡自身電阻的變化，下列說法正確的是（　�。�

• A． 燈泡變暗的原因是由于導(dǎo)線分壓導(dǎo)致燈泡實(shí)際電壓低于220V
• B． 這個電路消耗的總功率小于100W
• C． 這個電路消耗的總功率仍為100W
• D． 導(dǎo)線上損失的電功率是9W

Answer 1

分析 （1）當(dāng)燈泡兩端電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，燈泡的實(shí)際功率等于燈泡的額定功率；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知輸電線分得的電壓，燈泡的實(shí)際功率決定了燈泡的明暗程度；
（2）根據(jù)P=UI即可判斷電路消耗的總功率的變化；
（3）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡的電阻，再根據(jù)P=I²R求出通過輸電線的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出輸電線分得的電壓，根據(jù)P=UI求出電線上損失的電功率．

解答 解：A、由于導(dǎo)線的電阻與燈泡串聯(lián)，則輸電線將分得電壓，則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：燈泡的實(shí)際實(shí)際電壓將低于220V，即低于額定電壓，所以實(shí)際功率低于額定功率電功率，由于燈泡的亮度是由它的實(shí)際功率決定，所以燈泡變暗，故A正確．
B和C、由于燈泡變暗，根據(jù)P=I²R可知電路中的電流變小，由P=UI可知總功率變小，故B正確，C錯誤；
D、由于P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：燈泡的電阻為R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{100W}$=484Ω，
根據(jù)P=I²R可知：
通過輸電線的電流I=$\sqrt{\frac{{P}_{實(shí)}}{R}}$=$\sqrt{\frac{81W}{484Ω}}$=$\frac{9}{22}$A，
燈泡兩端的電壓為U_實(shí)=IR_L=$\frac{9}{22}$A×484Ω=198V，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
輸電線兩端的電壓為U_線=U-U_實(shí)=220V-198V=22V，
輸電線上消耗的電功率為P_線=U_線I=22V×$\frac{9}{22}$A=9W，故D正確．
故選ABD．

點(diǎn)評 本題考查了電功率的含義、實(shí)際功率的意義以及消耗電能的計(jì)算，重點(diǎn)是對公式的靈活變形關(guān)鍵是能把燈泡和導(dǎo)線轉(zhuǎn)化為串聯(lián)電路來處理．