一个灯泡与十个问题

一个灯泡与十个问题

一个灯泡与十个问题

电灯泡是我们日常生活中不可缺少的家用电器。在初中电学的学习中，与电灯泡相关联的知识点很多，涉及到很多题型。

例如，一个灯泡标有“220v40w"字样，问：

（1）这些字样的含义是什么？

（2）该灯泡在照明电路中，什么时候容易闪，为什么？

（3）该灯泡闪了以后搭接起来使用，亮度有什么变化？为什么？

（4）该灯泡正常工作时通过的电流有多大？灯丝的电阻有多大？

（5）该灯泡正常工作1分钟，通过的电量为多少？

（6）1度电可供该灯泡正常工作几小时？

（7）该灯泡正常工作8小时消耗电能多少焦耳？合多少度电？

（8）该灯泡正常工用8小时，可使标有“3000r/Kwh"的电能表的表盘转多少转？

（9）当把该灯泡与标有“220v60w"字样的灯泡串联接入220v的电路中，两灯泡的实际功率为多大？哪个灯泡亮些？

（10）为了使该灯泡接入380v的电路后能正常工作，应串联多大电阻？为个电阻的电功率应为多大？它1分钟产生的热量为多少？

解析：（1）“220v40w”字样的意义是该灯泡的额定电压是220v，额定功率是40w。

（2）该灯泡在照明电路中，在开灯的一瞬间容易闪灯泡。这是因为开灯的一瞬间灯丝的温度低，电阻小，电流强度大，所以容易烧断灯丝。

（3）该灯泡闪了以后搭接起来使用，亮度增加了。这是因为灯丝搭接起来，长度变短，电阻减小了，但电压不变。根据P=UI=U2/R，可知灯泡的实际功率变大了，所以亮度增加了。

（4）该灯泡正常工作的电流为I1，电阻为R1

P=UI1

I1=P/U=40w/220v=0.18A

P=U2/R1

R1=U2/P=(220v)2/40w=1210Ω

(5)该灯泡正常工作1分钟通过的电量为Q

Q=I1t1=0.18A×60s=10.8c

(6)1度电可供该灯泡正常工作时间为t2

W1=Pt2

t2=W1/P=1Kwh/40w=25h

(7)该灯泡正常工作8小时消耗的电能为W2

W2=Pt3=40w×8×3600s=1.152×106J

又 W2=Pt3=0.04Kw×8h=0.32度

(8)因为该灯泡正常工作8小时消耗电能为0.32Kwh

所以表盘能转N转

3000r/Kwh=N/0.32Kwh

N=3000r×0.32=960r

(9)标有“220v60w"字样的灯泡的电阻为R2

R2=U2/P2=（220v）2/60w=806.7Ω

通过灯泡的电流为I

I=U/（R1+R2）=220v/（1210+806.7)Ω=0.11A

"220v40w"灯泡的实际功率为P1，“220v60w"灯泡的实际功率为P2。

P1=I2R1=(0.11A)2×1210Ω=14.64w

P2=I2R2=(0.11A)2×806.7Ω=9.76w

标有“220v40w"字样的灯泡较亮。

（10）应串联的电阻R3两端的电压为U3

U3=380v－220v=160v

通过它的电流与I1相同，所以

R3=U3/I1=160v/0.18A=888.89Ω

这个电阻的实际功率为P3

P3=U3I1=0.18A×160v=28.8w

它在1分钟产生的热量为Q

Q=I12R3t4=(0.18A)2×888.89Ω×60s=1728J

这道题既有实践经验又有理论计算，及乎含概了初中电学的所有知识点，真是一道理论联系实际的好题。