(2011•裕华区一模)小明想利用电能表和灯泡测量自己家庭电路的实际电压.于是,他将一个标准的灯泡(220V、100W)

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  • 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=[W/t]=

    4.86×104J

    10×60s=81W;

    (4)小明家入户实际电压:

    U=

    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=

    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.