如图所示是小明同学安装的家用调光灯电路图,灯泡上标有“PZ220-40”字样,滑动变阻器的最大阻值为1210Ω,求:(1)该灯泡正常发光时的电阻和电流(2)灯泡两端的最小电压(3)台灯功率的调节范围.(不计温度对灯丝电阻的影响)

问题描述:

如图所示是小明同学安装的家用调光灯电路图,灯泡上标有“PZ220-40”字样,滑动变阻器的最大阻值为1210Ω,求:

(1)该灯泡正常发光时的电阻和电流
(2)灯泡两端的最小电压
(3)台灯功率的调节范围.(不计温度对灯丝电阻的影响)


(1)小灯泡的电阻为:R

U2
P
(220V)2
40W
=1210Ω,
小灯泡正常工作时的电流为:I=
P
U
40W
220V
2
11
A=0.18A

答:该灯泡正常发光时的电阻为1210Ω、电流为0.18A.
(2)当滑片在最右端时电路中电阻最大,电流最小,
Imin
U
R+R
220V
2420Ω
1
11
A

UminIminR
1
11
A×1210Ω=110V

答:灯泡两端的最小电压为110V.
(3)最大功率为:Pmax=40W,
最小功率为:PminI2minR=(
1
11
A)2×1210Ω=10W

答:台灯功率的可调节范围是10W~40W.
答案解析:(1)已知额定电压和额定电功率,可以利用公式R=
U2
P
和公式I=
P
U
计算电阻和电流;
(2)要想让灯泡两端的最小电压,电路中的电流应达到最小,因此滑动变阻器连入电路中的电阻最大,先利用公式I=
U
R
计算出电路中的最小电流,再利用公式U=IR计算电压.
(3)灯泡正常发光时的功率为最大功率,已求出灯泡的电阻和通过灯泡的最小电流,可利用公式P=I2R计算最小电功率.
考试点:欧姆定律的应用;电功率的计算.
知识点:本题考查的内是,会用欧姆定律公式计算,会用电功率公式计算,本题难点在于,要用到电功率的变形公式:P=I2R和P=
U2
R
,需要注意的是:P=I2R和P=
U2
R
这两个公式在电功率计算题里要经常用到.