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【应用2】如图所示是生活中常见的白炽灯，其铭牌上标有“PZ220 V 110 W”字样，表示该白炽灯正常工作的电压为220 V，正常电压下的电功率为110 W。求该灯正常发光时通过灯丝的电流以及灯丝的电阻。
特别提醒:同一小灯泡,在不同工作状态下工作时,通过灯丝的电流和灯丝的电阻都不相同,因此要交代清楚是在何种状态下的电流和电阻。
特别提醒:同一小灯泡,在不同工作状态下工作时,通过灯丝的电流和灯丝的电阻都不相同,因此要交代清楚是在何种状态下的电流和电阻。
答案
解:根据公式 P=UI 可知,白炽灯正常工作时通过灯丝的电流
$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A},$
正常发光时灯丝的电阻
$R=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega。$
$I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A},$
正常发光时灯丝的电阻
$R=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega。$
解析
【分析】
本题要求计算白炽灯正常发光时的电流和灯丝电阻，需利用额定状态下的额定电压、额定功率，结合电功率公式 $ P=UI $ 和欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $ 进行计算，注意题目强调需明确是正常工作状态下的物理量。
【解析】
已知白炽灯正常工作时，额定电压 $ U=220\ \mathrm{V} $，额定功率 $ P=110\ \mathrm{W} $。
1. 计算正常发光时的电流：根据电功率公式 $ P=UI $，变形得 $ I=\frac{P}{U} $，代入数值：
$ I=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A} $；
2. 计算灯丝电阻：根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $，代入电压和电流数值：
$ R=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega $。
【答案】
解：根据公式 $ P = UI $，可得白炽灯正常发光时的电流：
$ I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A} $；
正常发光时灯丝的电阻：
$ R=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega $。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题是电学基础计算题，考查额定状态下电流和电阻的计算，需熟练掌握公式变形，明确额定电压、额定功率的含义，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.6
本题要求计算白炽灯正常发光时的电流和灯丝电阻，需利用额定状态下的额定电压、额定功率，结合电功率公式 $ P=UI $ 和欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $ 进行计算，注意题目强调需明确是正常工作状态下的物理量。
【解析】
已知白炽灯正常工作时，额定电压 $ U=220\ \mathrm{V} $，额定功率 $ P=110\ \mathrm{W} $。
1. 计算正常发光时的电流：根据电功率公式 $ P=UI $，变形得 $ I=\frac{P}{U} $，代入数值：
$ I=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A} $；
2. 计算灯丝电阻：根据欧姆定律 $ R=\frac{U}{I} $，代入电压和电流数值：
$ R=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega $。
【答案】
解：根据公式 $ P = UI $，可得白炽灯正常发光时的电流：
$ I=\frac{P}{U}=\frac{110\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A} $；
正常发光时灯丝的电阻：
$ R=\frac{U}{I}=\frac{220\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=440\ \Omega $。
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题是电学基础计算题，考查额定状态下电流和电阻的计算，需熟练掌握公式变形，明确额定电压、额定功率的含义，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.6
任务三 额定功率
如图所示，灯泡上标有“220 V 100 W”字样，表明该灯泡正常发光时两端的电压为220 V，消耗的电功率为100 W。如果灯泡两端的电压为200 V，灯泡消耗的电功率还是100 W吗？灯泡还能正常发光吗？为了探究上述问题，同学们进行了以下实验。
(一)将一个标有“2.5 V”字样的小灯泡接在如图所示的电路中，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压分别等于2.5 V、略大于2.5 V、略小于2.5 V，将不同情况下通过小灯泡的电流以及发光情况填入表格。
|序号|电压U/V|电流I/A|灯泡亮度|功率P/W|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|2.5|0.5|正常|
|2|3.0|0.6|偏亮|
|3|1.9|0.4|偏暗|
请回答下列问题。
问题1:请根据三次实验数据计算出对应的功率填入表格中。
问题2:用电器实际消耗的电功率与
问题3:灯泡的亮度与
(二)阅读课本P103第二段，回答下列问题。
问题4:用电器
问题5:灯泡上标有“220 V 100 W”字样，220 V表示
如图所示，灯泡上标有“220 V 100 W”字样，表明该灯泡正常发光时两端的电压为220 V，消耗的电功率为100 W。如果灯泡两端的电压为200 V，灯泡消耗的电功率还是100 W吗？灯泡还能正常发光吗？为了探究上述问题，同学们进行了以下实验。
(一)将一个标有“2.5 V”字样的小灯泡接在如图所示的电路中，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压分别等于2.5 V、略大于2.5 V、略小于2.5 V，将不同情况下通过小灯泡的电流以及发光情况填入表格。
|序号|电压U/V|电流I/A|灯泡亮度|功率P/W|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|2.5|0.5|正常|
1.25
||2|3.0|0.6|偏亮|
1.8
||3|1.9|0.4|偏暗|
0.76
|请回答下列问题。
问题1:请根据三次实验数据计算出对应的功率填入表格中。
问题2:用电器实际消耗的电功率与
电压
有关。问题3:灯泡的亮度与
实际消耗的电功率
有关。(二)阅读课本P103第二段，回答下列问题。
问题4:用电器
正常工作
时的电压叫作额定电压，额定电压下的功率叫作额定功率
。问题5:灯泡上标有“220 V 100 W”字样，220 V表示
灯泡的额定电压为220 V
；100 W表示灯泡的额定功率为100 W
。答案
1. 1.25、1.8、0.76
2. 电压
3. 实际消耗的电功率
4. 正常工作 额定功率
5. 灯泡的额定电压为220 V 灯泡的额定功率为100 W
2. 电压
3. 实际消耗的电功率
4. 正常工作 额定功率
5. 灯泡的额定电压为220 V 灯泡的额定功率为100 W
解析
【分析】首先，问题1需利用电功率公式P=UI计算不同电压下的实际功率；问题2、3通过实验中电压、功率、亮度的对应关系，分析得出实际电功率、灯泡亮度的影响因素；问题4、5考查额定电压、额定功率的定义及用电器铭牌的含义，需结合课本概念作答。
【解析】问题1：根据电功率公式P=UI，分别计算：序号1：P₁=2.5V×0.5A=1.25W；序号2：P₂=3.0V×0.6A=1.8W；序号3：P₃=1.9V×0.4A=0.76W。问题2：实验中电压改变时，实际功率随之变化，故用电器实际消耗的电功率与电压有关。问题3：灯泡亮度随实际功率变化，故灯泡的亮度与实际消耗的电功率有关。问题4：用电器正常工作时的电压叫作额定电压，额定电压下的功率叫作额定功率。问题5：灯泡铭牌上“220V”表示灯泡的额定电压为220V，“100W”表示灯泡的额定功率为100W。
【答案】1. 1.25、1.8、0.76；2. 电压；3. 实际消耗的电功率；4. 正常工作；额定功率；5. 灯泡的额定电压为220 V；灯泡的额定功率为100 W
【知识点】电功率的计算、额定电压与额定功率、实际功率与灯泡亮度的关系
【点评】本题围绕额定功率的基础知识点展开，结合实验数据和课本概念考查，属于电学基础内容，侧重对概念的理解和简单计算，难度较低。
【难度系数】0.2
【解析】问题1：根据电功率公式P=UI，分别计算：序号1：P₁=2.5V×0.5A=1.25W；序号2：P₂=3.0V×0.6A=1.8W；序号3：P₃=1.9V×0.4A=0.76W。问题2：实验中电压改变时，实际功率随之变化，故用电器实际消耗的电功率与电压有关。问题3：灯泡亮度随实际功率变化，故灯泡的亮度与实际消耗的电功率有关。问题4：用电器正常工作时的电压叫作额定电压，额定电压下的功率叫作额定功率。问题5：灯泡铭牌上“220V”表示灯泡的额定电压为220V，“100W”表示灯泡的额定功率为100W。
【答案】1. 1.25、1.8、0.76；2. 电压；3. 实际消耗的电功率；4. 正常工作；额定功率；5. 灯泡的额定电压为220 V；灯泡的额定功率为100 W
【知识点】电功率的计算、额定电压与额定功率、实际功率与灯泡亮度的关系
【点评】本题围绕额定功率的基础知识点展开，结合实验数据和课本概念考查，属于电学基础内容，侧重对概念的理解和简单计算，难度较低。
【难度系数】0.2
