某校科技探究小组的同学们准备对市场上一批标有“PZ220V、100W”的灯泡进行一项质量检测.他们测出灯泡在不同实际电压下的实际电流值,并计算了相关的功率(见下表).其实验操作可靠,数据无误.
| 电压U/V | 200 | 205 | 210 | 215 | 220 | 225 | 230 |
| 功率P/W | 89.40 | 92.87 | 96.18 | 99.33 | 105.98 | 109.25 |
(1)这种灯泡在220V电压下工作时电流为的0.467A,其消耗的功率是________W;
(2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的,为使其在220V电压下工作时消耗的功率等于额定功率,其长度为一确定的数值L0,实际上这个灯泡钨丝的长度L________L0(选填“等于”、“大于”、“小于”);理由是________.
(3)如果要使这种灯泡达到额定功率,在右图中作P-U图象确定加在灯泡上的实际电压应为________V.
试题答案
解:(1)灯泡消耗的功率为P=UI=220V×0.467A=102.74W;
(2)由R=可知,电压相等时,功率越大,电阻越小,钨丝长度和横截面积相同时,钨丝越短,电阻越小.
所以,实验用的灯泡钨丝长度比合格灯泡的钨丝长度短.
(3)根据描点法,作出P-U图象,如图所示:
P=100W时,由图象可读得所加实际电压为U=216V.
故答案为:(1)102.74;
(2)小于;根据P=U2/R,电压一定时,实际功率大于100W,是因为灯丝的电阻小了一些;在钨丝横截面积一定时,导体越短,电阻越小.所以电阻较小,说明钨丝比L0短了;
(3)当P=100W时,由图象可读得所加实际电压为U=216V(215V~217V均给分).
试题解析
(1)根据已知和P=UI求出灯泡消耗的功率;
(2)电压相等时,知道功率,根据R=比较电阻的大小,根据电阻大小的影响因素比较钨丝的长短.
(3)根据描点法,作出P-U图象,根据图象读出这种灯泡达到额定功率时的实际电压.
点评:本题考查了电功率的计算、影响电阻大小的因素、控制变量法的应用和学生的作图能力等,综合性较强,是一道较难的习题.
