Question

16．浴室防霧鏡長時間工作會導致電熱膜損壞．為便于判斷防霧鏡的工作狀態(tài)，小明用指示燈L與電熱膜串聯(lián)后連入家庭電路，電路如圖所示．若電熱膜規(guī)格是“220V 96.8W”，燈泡L上標有“20V 8W”，不考慮溫度對電阻的影響．
求：當燈泡正常發(fā)光時
（1）通過燈泡的電流；
（2）電熱膜的實際功率；
（3）通電10min電熱膜產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出通過燈泡的電流；
（2）知道電熱膜的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱膜的電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=I²R求出電熱膜的實際功率；
（3）根據(jù)Q=W=Pt求出通電10min電熱膜產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由P=UI可得，通過燈泡的電流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{8W}{20V}$=0.4A；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱膜的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{96.8W}$=500Ω，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電熱膜的實際功率：
P′=I²R=I_L²R=（0.4A）²×500Ω=80W；
（3）通電10min電熱膜產(chǎn)生的熱量：
Q=W=P′t=80W×10×60s=4.8×10⁴J．
答：（1）通過燈泡的電流為0.4A；
（2）電熱膜的實際功率為80W；
（3）通電10min電熱膜產(chǎn)生的熱量為4.8×10⁴J．

點評 本題考查了電功率公式和電熱公式的靈活應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等．