Question

【題目】一天，小明注意到家中的燈泡比平常亮，猜測(cè)可能是電壓超過(guò)了220V．為了證實(shí)他的猜測(cè)，他做了如下實(shí)驗(yàn)：關(guān)閉家中其他用電器，只開(kāi)一盞“220V 100W”的電燈，觀察到家中標(biāo)有“3000r/kWh”字樣的電能表在20min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了121r．（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響）

（1）在20min時(shí)間內(nèi)這盞燈消耗的電能的多少？______

（2）小明家此時(shí)的實(shí)際電壓是多少？________

（3）為使這盞燈能正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？_________

Answer 1

【答案】 1.452×105J 242V 應(yīng)串一48.4Ω的電阻．

【解析】分析：（1）由電能表上的標(biāo)示，我們可以求出電表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)顯示的電能，進(jìn)而求出這一盞燈在20min內(nèi)消耗的電能；

（2）知道消耗的電能和電阻可以求得燈泡上的實(shí)際電壓；

（3）為使電燈正常工作，應(yīng)保證燈泡上電壓為220V，而求出的電壓高于220V，故需串聯(lián)一電阻來(lái)分擔(dān)多余的電壓．由串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求出這一電阻的阻值．

解答：（1）在20min時(shí)間內(nèi)這盞燈消耗的電能

（2）實(shí)際功率是，這盞燈的電阻

；由得，實(shí)際電壓可表示為，即： ．

（3）若使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓為220V需串聯(lián)一個(gè)電阻R；則：加在R兩端的電壓， ； ；所以應(yīng)串聯(lián)一個(gè)48.4Ω的電阻．

答：（1）這盞燈消耗的電能是1.452×105J；

（2）電燈上的實(shí)際電壓為242V；

（3）如果讓使燈正常發(fā)光，應(yīng)串一48.4Ω的電阻．