Question

【題目】如圖是常見的可調亮度的臺燈及其電路圖，變阻器R的最大阻值為2200Ω．臺燈燈泡上標有“220V 22W”字樣．（忽略溫度計對燈絲電阻的影響）求：
（1）燈泡正常發光時的電流；
（2）臺燈燈泡的電阻；
（3）臺燈調到最暗時，燈泡的電功率；
（4）有同學認為臺燈調光時雖然燈泡暗了，但變阻器卻在耗電，所以此時的臺燈不節能，你同意這個觀點嗎？請說明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，燈泡正常發光時的電流：

IL= = =0.1A；

答：燈泡正常發光時的電流為0.1A；

（2）解：由I= 可得，臺燈燈泡的電阻：

RL= = =2200Ω；

答：臺燈燈泡的電阻為2200Ω；

（3）解：當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，臺燈最暗，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的電流：

I= = =0.05A，

燈泡的電功率：

PL′=I2RL=（0.05A）2×2200Ω=5.5W；

答：臺燈調到最暗時，燈泡的電功率為5.5W；

（4）解：燈泡變暗時，電路中的總電阻變大，

由P= 可知，電壓一定時，電路消耗的總功率變小，

由W=Pt可知，工作時間相同時，電路消耗的電能少，即越省電，

所以，該同學的觀點是不正確的．

答：不同意；因為電源電壓一定時，由P= 可知，電路中的總電阻越大，電路的總功率越小，工作時間一定時，電路就越省電．

【解析】（1）燈泡正常發光時的功率和額定功率相等，根據P=UI求出燈泡正常發光時的電流；（2）知道燈泡正常發光時的電壓和電流，根據歐姆定律求出臺燈燈泡的電阻；（3）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據P=I2R求出燈泡的電功率；（4）燈泡越暗時電路中的總電阻越大，根據P= 可知電路消耗的總功率的變化，根據W=Pt可知相同時間消耗電能的變化，據此進行解答．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．