Question

在用電高峰時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)家庭電路中的白熾燈比正常發(fā)光時(shí)要暗一些，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)查研究．如圖供電電源的電壓始終是220V，當(dāng)用戶(hù)的總功率是8.6KW時(shí)，用戶(hù)實(shí)際得到的電壓是215V．試求：
（1）此時(shí)，標(biāo)有“220V 100W”的白熾燈的實(shí)際電功率是多少？分析燈泡的亮度將如何變化？
（2）當(dāng)用戶(hù)的總功率是8.6KW時(shí)，通過(guò)輸電線的電流是多少？輸電線的電阻是多少？在3h內(nèi)輸電線上消耗的電能是多少？（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）

Answer 1

解：（1）燈泡的電阻為R===484Ω，
燈泡的實(shí)際功率為P_實(shí)===95.5W，
∵P_實(shí)＜P_額
∴燈泡亮度將變暗．
（2）通過(guò)輸電線的電流為I===40A，
由于輸電線與用戶(hù)是串聯(lián)，所以電流相等，
輸電線兩端的電壓為U_線=220V-215V=5V，
輸電線的電阻為R_線===0.125Ω，
輸電線上消耗的電能為W_線=U_線It=5V×40A×3×3600s=2.16×10⁶J．
答：燈的實(shí)際功率95.5W，燈泡亮度將變暗；輸電線的電流40A，電阻0.125Ω，消耗的電能2.16×10⁶J．
分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=求出燈泡的電阻，再根據(jù)P=求出燈泡的實(shí)際功率，根據(jù)燈泡的亮暗取決于燈泡的實(shí)際功率分析燈泡亮度的變化．
（2）根據(jù)I=求出通過(guò)輸電線的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出輸電線分得的電壓，再根據(jù)歐姆定律求出輸電線的電阻，最后根據(jù)W=UIt求出在3h內(nèi)輸電線上消耗的電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電流、功率、電能等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是計(jì)算輸電線路上消耗的電能以及消耗的功率，解題過(guò)程中還要注意單位的換算．