解题思路:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据I=[P/U]得到正常发光的电流;
(2)根据电能表铝盘每消耗1kW•h转动的圈数和实际转动的圈数求出灯泡工作时消耗的电能;然后根据消耗的电能和通电时间,求出实际功率;
(3)灯泡正常发光时两端电压等于额定电压,已知电源电压和灯泡额定电压,可以得到串联电阻两端电压;已知串联电阻两端电压和通过的电流,利用公式R=[U/I]得到长度电阻的阻值.
已知:U额=220V P额=100W a=3000revs/kW•h n=121revs t=20min=[1/3]h U=242V
求:(1)I=?(2)W=?P实=?(3)R0=?
(1)∵P=UI
∴灯泡正常发光的电流为I=
P额
U额=[100W/220V]=[5/11]A≈0.45A;
(2)灯泡消耗的电能为W=[n/a]=[121revs/3000revs/kW•h]=[121/3000]kW•h≈0.04kW•h;
灯泡的实际功率为P实=[W/t]=
121
3000kW•h
1
3h=0.121kW=121W;
(3)灯泡正常发光时,串联电阻两端电压为U0=U-U额=242V-220V=22V,
∵I=[U/R]
∴串联电阻阻值为R0=
U0
I=[22V
5/11A]=48.4Ω.
答:(1)灯泡正常发光的电流为0.45A;
(2)灯泡消耗的电能为0.04kW•h,灯泡的实际功率为121W;
(3)灯泡正常发光时,串联电阻阻值为48.4Ω.
点评:
本题考点: 电功率与电压、电流的关系;欧姆定律的变形公式;电能表参数的理解与电能的求法;实际功率.
考点点评: 此题考查了电功率计算公式、电能表参数、串联电路特点和欧姆定律的应用,考查了电学重要的公式或规律,综合性较强,需要熟练掌握基本公式或规律,根据需要进行选择.