Question

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

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

Answer 1

分析 （1）由臺燈的銘牌可知額定電壓和額定功率，燈泡正常發(fā)光時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求出臺燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能；
（4）因為電路電壓一定，總電阻越大功率越小就越省電，根據(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，
所以此時電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{220V}{22Ω+2200Ω}$=0.05A．
答：（1）臺燈正常發(fā)光時的電流0.1A；
（2）臺燈燈泡的電阻2200Ω；
（3）臺燈燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能1.32╳10⁴J；
（4）臺燈調(diào)到最暗時，通過燈泡的電流0.05A．

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