Question

5．如圖所示是小李家的部分電路，他將電阻絲電阻為40歐的電熱水壺插入插座，發(fā)現(xiàn)燒開滿壺水需要5min，電熱水壺的電阻絲產(chǎn)生的熱量為3×10⁵J．燈L上標(biāo)有“220V 40W”．若燈絲和電阻絲的電阻均不隨溫度變化，求：
（1）火線與零線間的實(shí)際電壓為多少？
（2）燈L的電阻為多大？
（3）開關(guān)S閉合時(shí)，燈L的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

分析 知道電熱水壺的電阻值、加熱時(shí)間和在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量，利用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$求電熱壺兩端的電壓；
根據(jù)燈的銘牌可以求燈絲電阻，又求出了實(shí)際電壓，利用電功率的公式求燈的實(shí)際電功率．

解答 解：（1）因?yàn)殡姛崴畨氐碾娮杞z產(chǎn)生的熱量Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$所以電熱壺兩端的電壓：U=$\sqrt{\frac{QR}{t}}$=$\sqrt{\frac{3×1{0}^{5}J×40Ω}{5×60s}}$=200V，
所以火線與零線間的實(shí)際電壓為200V；
（2）由燈的銘牌可求燈絲電阻：R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω，
（3）燈泡的實(shí)際功率為：P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{1210Ω}$=33W．
答：（1）火線與零線間的實(shí)際電壓為200V；
（2）燈泡的電阻為1210Ω；
（3）燈L的實(shí)際功率是33W．

點(diǎn)評 本題考查了電功的計(jì)算、電熱的計(jì)算、電功率的計(jì)算，涉及到燈銘牌的利用，知識點(diǎn)多，屬于難題．