Question

【題目】某白熾燈的電流與電壓關系如圖所示，白熾燈工作時燈絲要達到很高的溫度才能發出白光。已知燈絲質量為1.5g，比熱容為c=0.14×103J/(kg·℃)。求：

（1）燈絲的溫度從20℃升高到2020℃，需要的熱量是多少？

（2）上述過程中，電能轉化為熱能的效率為80％，則燈絲消耗的電能是多少？

（3）要將此燈改裝為一個調光臺燈接入家庭電路，需要串聯一個變阻器，燈泡的功率調到15W時，該變阻器接入電路的阻值應為多大？

Answer 1

【答案】（1）420J；（2）525J；（3）700Ω

【解析】（1）燈絲的溫度從20℃升高的2020℃，根據計算燈絲吸收的熱量為：

；

（2）電能轉化為熱能的效率為80％，消耗的電能為：

；

（3）根據，結合圖像分析可知，當燈兩端電壓為150V時，電流為0.1A，則實際功率為：

；

根據串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，可得變阻器兩端的電壓為：

，

滑動變阻器接入電路的阻值為：

。