Question

學(xué)校學(xué)生宿舍走廊的照明燈，原來用一盞“220V 40W”的白熾燈每晚7點亮到次日早晨5點共計10h．同學(xué)們發(fā)現(xiàn)燈泡容易損壞，需要經(jīng)常更換．后來，經(jīng)過大家的研究，建議電工用兩盞“220V 40W”的燈泡串聯(lián)后代替原路燈．結(jié)果，兩盞燈的亮度比改裝前要暗，但燈泡壽命明顯延長．請你解答：
（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗多少電能？
（2）改裝后兩燈的總功率是多少？比原來省電還是費電？
（3）就如何節(jié)約用電，提出一條合理化建議．

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定功率和用電時間，根據(jù)公式W=Pt可求燈泡每晚消耗的電能．
（2）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=

U2

P

可求一個燈泡的電阻，再進一步求出串聯(lián)燈泡的總電阻，最后根據(jù)公式P=

U2

R

求出燈泡消耗的功率．
（3）根據(jù)W=UIt分析即可得知如何節(jié)約用電，如：隨手關(guān)燈．

解答：已知：P=40W=0.04kW，t=10h．
求：（1）一盞路燈每晚需要消耗的電能W；
（2）改裝后兩燈的總功率P_總，比原來省電還是費電？
（3）就如何節(jié)約用電，提出一條合理化建議．
解：（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗電能W=Pt=0.04kW×10h=0.4kWh．
（2）一盞燈泡電阻R=

U2

P

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
改裝后總電阻R_總=1210Ω+1210Ω=2420Ω
改裝后兩燈的總功率是P_總=

U2

R總

=

(220V)2

2420Ω

=20W，
∵P_總＜40W
∴省電．
（3）節(jié)約用電根據(jù)W=UIt可知：由于電源電壓不變，增大電阻從而減小電流，或減小通電時間，所以建議是：用兩盞“燈泡串聯(lián)后代替原路燈或隨手關(guān)燈．
答：（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗電能0.4kWh．
（2）改裝后兩燈的總功率是20W，比原來省電．
（3）隨手關(guān)燈．

點評：本題考查電功和電功率的計算以及歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用和單位的換算，難點是求串聯(lián)燈泡的電功率，還教育我們要養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣．