Question

7．當(dāng)加在白熾燈兩端的電壓與其額定電壓相比變化不大時(shí)，可認(rèn)為燈絲的電阻保持其正常工作的電阻值不變，我們知道，在用電高峰期時(shí)，尤其是農(nóng)村，家庭電路的白熾燈比正常發(fā)光時(shí)要暗些．
（1）請(qǐng)你分析發(fā)生上述現(xiàn)象的原因．
（2）一個(gè)標(biāo)有“220V，40W”的白熾燈泡，它正常工作時(shí)，燈絲電阻是多少？
（3）若燈泡兩端的實(shí)際電壓只有210V，上述燈泡發(fā)光的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析 （1）燈泡的亮度取決于燈的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大，燈泡越亮，根據(jù)家庭電路中用電器的連接方式以及燈泡明暗的決定因素進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡正常工作時(shí)燈絲的電阻；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的實(shí)際功率．

解答 解：（1）家庭電路是并聯(lián)的，并聯(lián)的用電器增多，就相當(dāng)于增加導(dǎo)體的橫截面積，因此總電阻變�。挥蒊=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大；
因?yàn)橛秒娖髋c輸電線串聯(lián)，由U=IR可知，輸電導(dǎo)線兩端電壓變大；由于串聯(lián)電路起分壓作用，因此用電器兩端電壓變小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡的實(shí)際功率變形，因此燈泡變暗；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡正常工作時(shí)，燈絲的電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（3）燈泡兩端的實(shí)際為210V時(shí)，燈泡發(fā)光的實(shí)際功率：P′=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$=$\frac{（210V）^{2}}{1210Ω}$≈36.4W．
答：（1）因?yàn)闊襞莸膶?shí)際功率變小，所以燈泡變暗；
（2）燈泡正常工作時(shí)，燈絲的電阻是1210Ω；
（3）燈泡兩端的實(shí)際為210V時(shí)，燈泡發(fā)光的實(shí)際功率為36.4W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響電阻大小的因素、串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)、歐姆定律的應(yīng)用以及功率計(jì)算公式的應(yīng)用，關(guān)鍵會(huì)選擇合適的計(jì)算公式，并對(duì)其進(jìn)行靈活變形．