Question

（2013?龍江縣一模）某小區(qū)裝修需要照明，施工人員用兩根長(zhǎng)均為200m的鋁導(dǎo)線將一盞“220V 500W”的電燈接在照明電路（220V）上．晚上六點(diǎn)施工時(shí)，施工人員發(fā)現(xiàn)該燈光較暗，于是他用儀表測(cè)得該燈泡兩端的實(shí)際電壓為200V，（計(jì)算時(shí)不考慮溫度對(duì)電阻的影響，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．問(wèn)：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流？
（2）燈泡的實(shí)際功率是多少？
（3）燈泡工作時(shí)的輸電效率是多少？說(shuō)明提高輸電效率的方法？（只寫出一種）

Answer 1

分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)P=

U2

R

求出燈泡兩端的實(shí)際電壓為200V時(shí)的實(shí)際功率；
（3）根據(jù)η=

P實(shí)

P額

×100%=

U實(shí)I實(shí)

U額I實(shí)

×100%=

U實(shí)

U額

×100%求出燈泡工作時(shí)的輸電效率；根據(jù)P=I²R可知，要減小輸電線路損失的電功率，可以通過(guò)減小電阻達(dá)到目的，再根據(jù)影響電阻大小的因素聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行解答．

解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為220V，功率為500W，
根據(jù)P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I=

P額

U額

=

500W

220V

=

25

11

A≈2.27A；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R=

U額

I

=

220V

25 11 A

=96.8Ω，
燈泡兩端的實(shí)際電壓為200V時(shí)的實(shí)際功率：
P_實(shí)=

U實(shí)2

R

=

(200V)2

96.8Ω

≈413.2W；
（3）燈泡工作時(shí)的輸電效率：
η=

P實(shí)

P額

×100%=

U實(shí)I實(shí)

U額I實(shí)

×100%=

U實(shí)

U額

×100%=

200V

220V

×100%≈90.9%，
由P=I²R可知，導(dǎo)線上損失的功率與電流的平方和導(dǎo)線的電阻有關(guān)，減小輸電線損失的電功率時(shí)，為保障用戶的用電器正常工作，I不能減小，只能減小R_線；R_線隨導(dǎo)線長(zhǎng)度的變短而變小，隨橫截面積變大而變小，還跟材料有關(guān)；因居民樓到供電設(shè)備間距離不能變短，所以導(dǎo)線的長(zhǎng)度不能變小，減小輸電線的電阻應(yīng)換用較粗的導(dǎo)線或改變輸電線的材料（例如：鋁線換成銅線），從而達(dá)到減小輸電線損失的功率的目的．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為2.27A；
（2）燈泡的實(shí)際功率約為413.2W；
（3）燈泡工作時(shí)的輸電效率約為90.9%，增加導(dǎo)線的橫截面積或盡量用銅線代替鋁線．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功率公式、歐姆定律、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)電功率公式聯(lián)系實(shí)際得出提高輸電效率的方法．