今年的3月3日（星期六），盐城市召市民参加三月的每个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排行动，以共同应对全球的气候变化．响应号召3月31日（星期六）盐中初三的物理兴趣小组同

Question

今年的3月3日（星期六），盐城市召市民参加三月的每个周六晚上自愿关灯一小时，倡导节能减排行动，以共同应对全球的气候变化．响应号召3月31日（星期六）盐中初三的物理兴趣小组同学对灯泡设计了如图甲所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡标有“6V  1.2W”字样，R₀为20Ω的定值电阻．小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U-I关系图，如图乙所示．则：
（1）假设全市有10万个家庭每周都响应号召，且每个家庭照明灯平均功率约为200W，那么盐城在今年三月每周关灯一小时活动中共可节约多少kw•h的电能？
（2）当电压表示数为2V时，电流表的示数为多少？
（3）调节电源电压，小灯泡与定值电阻R₀消耗的总功率为0.3W时，小灯泡的实际电功率为多少？

Answer 1

（1）家庭照明灯平均功率约为200W：
P=200W×100000=2×10⁷W=2×10⁴kW．
节约的电能：W=Pt=2×10⁴kW×1h=20000kW•h．
答：共可节约20000kW•h的电能．
（2）从甲图可知，小灯泡与电阻R₀并联，
由图象可知：当电压表的示数为2V时，电流表的示数为0.4A．
答：电流表的示数为0.4A．
（3）当电路消耗的总功率为0.3W，从乙图中可以看出，电流表和电压表的示数为0.3A和1V；
此时通过定值电阻R₀的电流为：I₀′=(U′)/(R0)=(1V)/(20Ω)=0.05A，
通过灯泡的电流为：I_L′=I-I₀′=0.3A-0.05A=0.25A，
∴灯泡的实际功率为：P_L实=U′I_L′=1V×0.25A=0.25W．
答：灯泡消耗的实际功率为0.25W．