Question

【題目】小丹積極響應“節約用電，低碳環保”的號召，他家里新安裝一盞可調光燈，燈泡上標有“220V40W”字樣，如圖所示為簡化電路圖，其中滑動變阻器最大值為1210Ω，（設燈絲電阻不隨溫度變化）求：

（1）燈絲電阻是多少？
（2）燈泡發光最暗時的電功率是多少？
（3）該電路在燈發光最暗時工作1h比最亮時工作1h可節約多少電能？

Answer 1

【答案】
（1）

解：燈泡的電阻RL= = =1210Ω．答：燈泡的電阻為1210Ω

答：燈泡的電阻為1210Ω．

（2）

解：當滑動變阻器的阻值最大是1210Ω時，燈泡發光最暗，則流經燈泡的電流I= = = = A，燈泡發光最暗時的電功率

P=I2RL= ×1210Ω=10W

答：燈泡發光最暗時的電功率是10W．

（3）

解：當滑動變阻器的滑片滑到最右端時，燈泡發光最亮，

此時的燈泡的電功率P亮=40W=4×10﹣2kW，

工作1h消耗的電能W1=P亮t=4×10﹣2kW×1h=4×10﹣2kWh；

燈泡發光最暗時的電功率P=10W=1×10﹣2kW，

工作1h消耗的電能W2=P暗t=1×10﹣2kW×1h=1×10﹣2kWh；

滑動變阻器也要消耗電能，電阻和燈泡一樣，

所以消耗的電能也一樣是10W，

那么工作1h消耗的電能W3=P暗t=1×10﹣2kW×1h=1×10﹣2kWh；

該電路在燈發光最暗時工作1h比最亮時工作1h可節約的電能

W=W1﹣W2﹣W3=4×10﹣2kWh﹣1×10﹣2kWh﹣1×10﹣2kWh=2×10﹣2kWh

答：該電路在燈發光最暗時工作1h比最亮時工作1h可節約2×10﹣2kWh的電能．

【解析】燈泡發光最暗時的電功率是10W．（3）．答：該電路在燈發光最暗時工作1h比最亮時工作1h可節約2×10﹣2kWh的電能．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用和電功的計算，掌握歐姆定律的應用： 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）；電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．