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          小張最近注意到家中的燈泡比平常亮,他猜測可能是電壓超過了220V.為了證實猜想,他做了如下實驗:關閉家中其它電器,只開一盞“220V 100W”的電燈,觀察家中標有“3000R/kW?h”的電能表在20min內轉了120轉.求:
          (1)在20min內這只電燈消耗的電能是多少?
          (2)這只電燈的實際功率是多少瓦?
          (3)這只電燈的電阻多大?
          (4)小張家此時的實際電壓多少?
          (5)為了使這只燈正常發(fā)光,應串聯(lián)一個多大的電阻?

          解:
          (1)∵電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉了3000轉;
          ∴當電能表轉盤轉了120轉時,燈消耗的電能:
          W==0.04kW?h;
          (2)t=20min=h=h,
          燈的電功率P===0.12kW=120W.
          (3)∵P=UI=,
          ∴燈的電阻:
          R===484Ω;
          (4)∵P=UI=,
          ∴燈的實際電壓:
          U==≈241V;
          (5)∵P=UI,
          ∴燈泡正常發(fā)光電流I===A;
          串聯(lián)電阻兩端電壓UR=U-UL=241V-220V=21V,
          ∵I=
          ∴串聯(lián)電阻阻值R===46.2Ω.
          答:(1)在20min內這只電燈消耗的電能是0.04kW?h;
          (2)這只電燈的實際功率是120W;
          (3)這只電燈的電阻為484Ω;
          (4)小張家此時的實際電壓241V;
          (5)為了使這只燈正常發(fā)光,應串聯(lián)一個46.2Ω的電阻.
          分析:(1)電能表是測量家庭電路中消耗電能多少的儀表.3000R/kW?h的含義是:電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉了3000轉,據(jù)此計算在20min內這只電燈消耗的電能;
          (2)求出了消耗的電能,知道所用時間利用電功率的公式P=求這只電燈的實際功率;
          (3)知道燈的額定電壓和額定功率,利用P=的變形公式求燈的電阻;
          (4)求出了實際功率,利用P=求燈的實際電壓;
          (5)由燈泡銘牌可知,燈泡額定電壓是220V,額定功率是100W,由電功率公式P=UI的變形公式可以求出燈泡正常發(fā)光時的電流;由串聯(lián)電路特點求出串聯(lián)電阻電壓,最后由歐姆定律可以求出串聯(lián)電阻阻值.
          點評:本題為電學綜合題,考查學生對電能表銘牌上數(shù)據(jù)的理解情況、電功率公式的掌握和運用,計算時注意單位換算.
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          (3)這只電燈的電阻多大?
          (4)小張家此時的實際電壓多少?
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