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220 V，为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中
| 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220 V，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“220 V100 W”的电灯，观察到家中标有“3000 R/kWh”字样的电能表在20 min内转盘转了121转． （1）这盏灯的电阻多大？（不计温度对灯丝电阻的影响） （2）在20 min时间内这盏灯消耗的电能是多少？ （3）小明家此时的实际电压是多少？ （4）为使这盏灯能正常发光，应串联一个多大的电阻？ |
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（1）这盏灯的电阻R=
U 2
P =
(220V) 2
100W =484Ω．
（2）在20min时间内这盏灯消耗的电能W=
121
3000 KW•h =
121
3000 ×3.6×10 6 J=1.452×10 5 J，
（3）实际功率是P=
W
t =
1.452×1 0 5 J
20×60s =121W．
由P=UI=
U 2
R 得，实际电压可表示为U 2 =PR，
即：U=
PR =242V．
（4）若使灯泡正常发光，灯泡两端的电压为220V需串联一个电阻R；
则：加在R两端的电压U R =242V-220V=22V，
I R =
P
U =
100W
220V =
5
11 A，
R=
U R
I R =
22V
5
11 A =48.4Ω；
所以应串联一个48.4Ω的电阻．
答：（1）这盏灯的电阻为484Ω；
（2）20min内灯消耗的电能是1.452×10 5 J；
（3）电灯上的实际电压为242V；
（4）如果让使灯正常发光，应串一48.4Ω的电阻．
U 2
P =
(220V) 2
100W =484Ω．
（2）在20min时间内这盏灯消耗的电能W=
121
3000 KW•h =
121
3000 ×3.6×10 6 J=1.452×10 5 J，
（3）实际功率是P=
W
t =
1.452×1 0 5 J
20×60s =121W．
由P=UI=
U 2
R 得，实际电压可表示为U 2 =PR，
即：U=
PR =242V．
（4）若使灯泡正常发光，灯泡两端的电压为220V需串联一个电阻R；
则：加在R两端的电压U R =242V-220V=22V，
I R =
P
U =
100W
220V =
5
11 A，
R=
U R
I R =
22V
5
11 A =48.4Ω；
所以应串联一个48.4Ω的电阻．
答：（1）这盏灯的电阻为484Ω；
（2）20min内灯消耗的电能是1.452×10 5 J；
（3）电灯上的实际电压为242V；
（4）如果让使灯正常发光，应串一48.4Ω的电阻．
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