张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V.为了证实猜想,他做了如下的实验,关闭家中其它电器,只开一只“220V100W”的电灯,观察家中标有“3000R/kW•h”的电能表在20min内转了121转.求:(1)这只电灯的电阻多大?(2)在20min内这只电灯消耗的电能是多少?(3)张可家此时的实际电压多少?(4)为了使这只灯正常发光,应串联一个多大的电阻?

问题描述:

张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V.为了证实猜想,他做了如下的实验,关闭家中其它电器,只开一只“220V100W”的电灯,观察家中标有“3000R/kW•h”的电能表在20min内转了121转.求:
(1)这只电灯的电阻多大?
(2)在20min内这只电灯消耗的电能是多少?
(3)张可家此时的实际电压多少?
(4)为了使这只灯正常发光,应串联一个多大的电阻?

(1)由P=U2R可得,这只电灯的电阻:RL=UL2PL=(220V)2100W=484Ω;(2)因电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转,所以,当电能表转盘转了121转时,灯消耗的电能:W=121R3000R/kW•h=1213000kW•h=1.452...
答案解析:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=

U2
R
求出这只电灯的电阻;
(2)3000R/kW•h的含义是:电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转了3000转,据此计算在20min内这只电灯消耗的电能;
(3)根据P=
W
t
求出灯的实际功率,利用P=
U2
R
求出张可家此时的实际电压;
(4)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律分别表示出电路中的电流,根据串联电路的电流特点得出等式即可求出串联电阻的阻值.
考试点:电功率的计算;欧姆定律的应用.

知识点:本题考查了电功率公式和串联电路的特点以及欧姆定律的应用,明白电能表参数的含义较为关键.