解题思路:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=
U
2
R
求出灯泡的灯丝电阻;
(2)已知电能表每消耗1kW•h的电能,转盘转动6000r,可求转盘转过81r消耗的电能;
(3)知道灯泡消耗的电能和通电时间,根据P=[W/t]求出灯泡消耗的实际功率;
(4)知道灯泡的电阻和实际消耗的功率,根据P=
U
2
R
求出入户的实际电压;
(5)由题意可知,输电线的电阻与灯泡串联,根据串联电路的电流特点和P=UI求出小明家入户线的电流,根据串联电路的电压特点求出输电线分得的电压,根据欧姆定律求出输电线的电阻.
(1)由P=
U2
R可得,灯泡的灯丝电阻:
R=
U额2
P额=
(220V)2
100W=484Ω;
(2)10min灯泡消耗的电能:
W=[81r/6000r/kW•h]×3.6×106J/kW•h=4.86×104J;
(3)灯泡消耗的实际功率:
P实=[W/t]=
4.86×104J
10×60s=81W;
(4)小明家入户实际电压:
U实=
P实际R=
81W×484Ω=198V;
(5)由题意可知,输电线的电阻与灯泡串联,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴由P=UI可得,小明家入户线的电流:
I实=
U实
R=[198V/484Ω]=0.41A,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴输电线分得的电压:
U线=U-UL=220V-198V=22V,
由I=[U/R]可得,输电线的电阻:
r=
U线
I实=[22V/0.41A]≈53.7Ω.
答:(1)灯泡的灯丝电阻是484Ω;
(2)10min灯泡消耗4.86×104J的电能;
(3)灯泡消耗的实际功率为81W;
(4)小明家入户实际电压是198V;
(5)供电站到小明家的电阻为53.7Ω.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是明白电能表参数的含义和能把灯泡与导线看成串联来处理.