Question

6．有一盞燈泡上標(biāo)有“220V-40W”的字樣，請(qǐng)通過計(jì)算回答：
（1）該燈泡正常發(fā)光的電流是多少？
（2）該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？
（3）1千瓦時(shí)的電能可使該燈泡正常發(fā)光幾小時(shí)？
（4）該燈泡正常工作30min，消耗了多少電能？產(chǎn)生多少熱量？
（5）學(xué)實(shí)驗(yàn)樓一樓的電能表標(biāo)有“220V 10A”，電路中已接了這樣的20只燈，請(qǐng)通過計(jì)算說明電路中還能再接一臺(tái)銘牌如表所示的電磁爐嗎？

型號(hào)	JVC-15B
額定電壓	220V
額定功率	1500W
溫度調(diào)節(jié)范圍	70℃-150℃
凈重	約3.5kg

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出該燈泡正常工作時(shí)流過的電流；
（2）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出1千瓦時(shí)的電能可使該燈泡正常發(fā)光的時(shí)間；
（4）燈泡為純電阻用電器消耗的電能和產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)Q=Pt求出其大小；
（5）知道電能表工作的電壓和允許通過的最大電流，根據(jù)P=UI求出電路中用電器允許同時(shí)工作的總功率，然后減去20只燈的功率，再與電磁爐的功率相比較即可得出答案．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U=220V，功率P=40W，
由P=UI可得，正常工作時(shí)流過的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{40W}{220V}$≈0.18A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，1千瓦時(shí)的電能可使該燈泡正常發(fā)光的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1kW•h}{40×1{0}^{-3}kW}$=25h；
（4）該燈泡正常工作30min，消耗的電能：
W′=Pt′=40W×30×60s=7.2×10⁴J，
因燈泡是純電阻用電器，
所以，產(chǎn)生的熱量Q=W′=7.2×10⁴J；
（5）電路中用電器允許同時(shí)工作的總功率：
P_總=UI′=220V×10A=2200W，
允許接入電路中用電器的總功率：
P_接=P_總-nP=2200W-20×40W=1400W，
因1400W＜1500W，
所以，電路中不能再接一臺(tái)銘牌如表所示的電磁爐．
答：（1）該燈泡正常發(fā)光的電流是0.18A；
（2）該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是1210Ω；
（3）1千瓦時(shí)的電能可使該燈泡正常發(fā)光25h；
（4）該燈泡正常工作30min，消耗了7.2×10⁴J的電能，產(chǎn)生7.2×10⁴J的熱量；
（5）通過計(jì)算可知電路中不能再接一臺(tái)銘牌如表所示的電磁爐．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等．