Question

7．如图1是常见的可调节亮度的台灯，图2是其电路图，变阻器R的最大阻值为2200Ω，台灯灯泡的铭牌如图3所示．（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：

（1）台灯正常发光时的电流；
（2）台灯灯泡的电阻；
（3）台灯灯泡正常发光10min消耗的电能；
（4）台灯调到最暗时，通过灯泡的电流．

Answer 1

分析 （1）由台灯的铭牌可知额定电压和额定功率，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流，根据欧姆定律求出电阻；
（2）根据欧姆定律求出电阻；
（3）根据W=Pt求出台灯灯泡正常发光10min消耗的电能；
（4）因为电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流．

解答 解：
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压U=220V，功率P=22W，
根据P=UI可得灯泡正常发光电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A；
（2）根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{220V}{0.1A}$=2200Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得台灯灯泡正常发光10min消耗的电能：
W=Pt=22W×10×60s=1.32×10⁴J；
（4）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以此时电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{220V}{22Ω+2200Ω}$=0.05A．
答：（1）台灯正常发光时的电流0.1A；
（2）台灯灯泡的电阻2200Ω；
（3）台灯灯泡正常发光10min消耗的电能1.32╳10⁴J；
（4）台灯调到最暗时，通过灯泡的电流0.05A．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、欧姆定律公式、电功率公式的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时台灯处在最省电的工作状态．