Question

16．如圖是常見的可調(diào)亮度的臺(tái)燈及其電路圖，變阻器R的最大阻值為2200Ω．臺(tái)燈燈泡上標(biāo)有“220V 22W”字樣．（忽略溫度計(jì)對(duì)燈絲電阻的影響）求：
（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流；
（2）臺(tái)燈燈泡的電阻；
（3）臺(tái)燈調(diào)到最暗時(shí)，燈泡的電功率；
（4）有同學(xué)認(rèn)為臺(tái)燈調(diào)光時(shí)雖然燈泡暗了，但變阻器卻在耗電，所以此時(shí)的臺(tái)燈不節(jié)能，你同意這個(gè)觀點(diǎn)嗎？請(qǐng)說明理由．

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）知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出臺(tái)燈燈泡的電阻；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出燈泡的電功率；
（4）燈泡越暗時(shí)電路中的總電阻越大，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電路消耗的總功率的變化，根據(jù)W=Pt可知相同時(shí)間消耗電能的變化，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，臺(tái)燈燈泡的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{220V}{0.1A}$=2200Ω；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，臺(tái)燈最暗，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{L}}$=$\frac{220V}{2200Ω+2200Ω}$=0.05A，
燈泡的電功率：
P_L′=I²R_L=（0.05A）²×2200Ω=5.5W；
（4）燈泡變暗時(shí)，電路中的總電阻變大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電壓一定時(shí)，電路消耗的總功率變小，
由W=Pt可知，工作時(shí)間相同時(shí)，電路消耗的電能少，即越省電，
所以，該同學(xué)的觀點(diǎn)是不正確的．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.1A；
（2）臺(tái)燈燈泡的電阻為2200Ω；
（3）臺(tái)燈調(diào)到最暗時(shí)，燈泡的電功率為5.5W；
（4）不同意；因?yàn)殡娫措妷阂欢〞r(shí)，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路中的總電阻越大，電路的總功率越小，工作時(shí)間一定時(shí)，電路就越省電．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，要注意滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)臺(tái)燈處在最省電的工作狀態(tài)．