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一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,猜测可能是电压超过了220V.为了证实他的猜测,他做了如下实验:关闭家中其他用电器,只开一盏“220V  100W”的电灯,观察到家中标有“3000r/kW?h”字样的电能表在20min内转盘转了121r.(不计温度对灯丝电阻的影响)
(1)在20min时间内这盏灯消耗的电能的多少?
(2)小明家此时的实际电压是多少?
(3)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?
分析:(1)知道电灯的额定电压和额定功率可以由P=
U2
R
求得灯泡的电阻;
(2)由电能表上的标示,我们可以求出电表转盘每转一转时显示的电能,进而求出这一盏灯在20min内消耗的电能,知道消耗的电能和电阻可以求得灯泡上的实际电压;
(3)为使电灯正常工作,应保证灯泡上电压为220V,而求出的电压高于220V,故需串联一电阻来分担多余的电压.由串并联电路的特点可求出这一电阻的阻值.
解答:解:(1)这盏灯的电阻R=
U2
P
=
(220V)2
100W
=484Ω.
(2)在20min时间内这盏灯消耗的电能W=
121
3000
×3.6×106J=1.452×105J,
实际功率是P=
W
t
=
1.452×105J
20×60s
=121W.
由P=UI=
U2
R
得,实际电压可表示为U2=PR,
即:U实际=
PR
=
121W×484Ω
=242V.
(3)若使灯泡正常发光,灯泡两端的电压为220V需串联一个电阻R;
则:加在R两端的电压UR=242V-220V=22V,
IR=
P
U
=
100W
220V
=
5
11
A;

R=
UR
IR
=
22V
5
11
A
=48.4Ω;
所以应串联一个48.4Ω的电阻.
答:(1)这盏灯的电阻为484Ω;
(2)电灯上的实际电压为242V;
(4)如果让使灯正常发光,应串一48.4Ω的电阻.
点评:本题为一综合考查的题目,对题目中给出的每一条件都要仔细考虑,找出我们需要的信息,从而联系我们所学知识进行解决.
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(1)这盏灯的电阻多大?(不计温度对灯丝电阻的影响)
(2)在20min时间内这盏灯消耗的电能是多少?
(3)小明家此时的实际电压是多少?
(4)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?

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(1)这盏电灯的电阻多大?
(2)这盏电灯在20min内,消耗的电能是多少?
(3)小明家此时的实际电压是多少?

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科目:初中物理 来源:2009-2010学年九年级(下)苏科版课时练习:综合实践活动(2)(解析版) 题型:解答题

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