一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,猜测可能是电压超过了220V,为了证实他的猜测,他做了如下实验：关闭家中其他用电器,只开一盏“220V100W”电灯,观察到家中标有“3000r/km·h”字样的电能

Question

一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,猜测可能是电压超过了220V,为了证实他的猜测,他做了如下实验：关闭家中其他用电器,只开一盏“220V100W”电灯,观察到家中标有“3000r/km·h”字样的电能表在20min内转盘转了121转.
⑴这盏灯的电阻?（不计温度对灯丝电阻的影响）
⑵在20min时间内这盏灯消耗的电能是多少?
⑶小明家此时的实际电压是多少?
⑷为使这盏灯正常发光,应串联一个多大的电阻

Answer 1

（1）由公式P＝U2/R得
R＝U2/P＝（220V）2/100W＝484Ω
（2）由题意知：每消耗1度电表盘转3000转
所以 W＝121/3000×3.6×106J＝1.452×105J
（3）据公式P实＝W/t＝1.452×105J/1200s＝121W
由P实＝U实2/R
代入数据得：U实＝242V
（4）灯泡正常发光时电流I＝P额/U额＝100W/220V＝ A
由于电阻跟灯泡串联,所以电流相等即I电阻＝ A
电阻两端的电压U电阻＝242V－220V＝22V
R＝U电阻/I电阻＝48.4Ω