Question

18．如圖所示是小潔同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)調(diào)光臺(tái)燈的電路圖，燈泡L上標(biāo)有“220V  100W”字樣（電源電壓保持不變，不計(jì)溫度對(duì)燈泡電阻的影響）
（1）小燈泡的電阻是多少？
（2）當(dāng)燈泡L的實(shí)際功率為9W時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率時(shí)多少？
（3）你認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)存在什么問題？

Answer 1

分析 （1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡的電阻；
（2）根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率為9W時(shí)電路中的電流，根據(jù)P=UI求出電路的總功率，總功率減去燈泡的電功率即為變阻器消耗的功率；
（3）從節(jié)約能源的角度分析該電路存在的問題．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω；
（2）由P=I²R可得，當(dāng)電燈L的實(shí)際功率是9W時(shí)，電路中的電流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{L實(shí)}}{{R}_{L}}}$=$\sqrt{\frac{9W}{484Ω}}$=$\frac{3}{22}$A，
電路消耗的總功率：
P_總=UI=220V×$\frac{3}{22}$A=30W，
滑動(dòng)變阻器消耗的功率：
P_滑=P_總-P_L實(shí)=30W-9W=21W．
（3）由電路圖可知，當(dāng)燈泡不能正常工作時(shí)，電阻也要消耗電能，不利于節(jié)能．
答：（1）電燈L的電阻為484Ω；
（2）當(dāng)電燈L的實(shí)際功率是9W時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是21W；
（3）當(dāng)燈泡不能正常工作時(shí)，電阻也要消耗電能，不利于節(jié)能．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電流、電阻、電功率的計(jì)算以及電路圖的評(píng)估，關(guān)鍵是公式和規(guī)律的靈活運(yùn)用，與實(shí)際生活聯(lián)系比較密切，是一道好題．