Question

5．某種規(guī)格的白熾燈泡的銘牌上印著“220V 40W”，其燈絲電流隨電壓變化圖象如圖所示．
（1）這種白熾燈正常工作時，燈絲的電阻是多少？
（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來，接到220V的電源上，兩燈總的實際電功率是多少？兩燈工作2h共消耗多少度電？
（3）取一只該規(guī)格的白熾燈接到12V學(xué)生電源上，電路連接及燈泡均完好，閉合開關(guān)后白熾燈并不發(fā)光，請你判斷此時白熾燈是否消耗電能？如果消耗，說明能量轉(zhuǎn)化的情況；如果不消耗，說明理由．

Answer 1

分析 （1）白熾燈正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈絲的電阻；
（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來接到220V的電源上時，它們分得的電壓相等，根據(jù)圖象讀出通過燈泡的電流，根據(jù)P=UI求出兩燈總的實際電功率，根據(jù)W=Pt求出兩燈工作2h共消耗的電能；
（3）白熾燈接到12V學(xué)生電源上時，電路是通路，根據(jù)W=UIt判斷是否消耗的電能，用電器工作時把電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，白熾燈正常工作時燈絲的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來接到220V的電源上時，它們分得的電壓相等，
即U_L′=$\frac{U}{2}$=$\frac{220V}{2}$=110V，
由圖象可知，電路中的電流I=0.14A，
則兩燈總的實際電功率P=UI=220V×0.14A=30.8W=0.0308kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，兩燈工作2h共消耗的電能：
W=Pt=0.0308kW×2h=0.0616kW•h=0.0616度；
（3）白熾燈接到12V學(xué)生電源上時，電路是通路，根據(jù)W=UIt可知，白熾燈消耗電能，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
答：（1）這種白熾燈正常工作時，燈絲的電阻是1210Ω；
（2）取兩只該規(guī)格的白熾燈串聯(lián)起來，接到220V的電源上，兩燈總的實際電功率是30.8W，兩燈工作2h共消耗0.0616度電；
（3）白熾燈接到12V學(xué)生電源上時，白熾燈消耗電能，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

點評 本題考查了電功率公式、電功公式的靈活運用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．