Question

學校學生宿舍走廊的照明燈，原來用一盞“220V 40W”的白熾燈每晚7點亮到次日早晨5點共計10h．同學們發現燈泡容易損壞，需要經常更換．后來，經過大家的研究，建議電工用兩盞“220V 40W”的燈泡串聯后代替原路燈．結果，兩盞燈的亮度比改裝前要暗，但燈泡壽命明顯延長．請你解答：
（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗多少電能？
（2）改裝后兩燈的總功率是多少？比原來省電還是費電？
（3）就如何節約用電，提出一條合理化建議．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知燈泡的額定功率和用電時間，根據公式W=Pt可求燈泡每晚消耗的電能．
（2）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據公式R=可求一個燈泡的電阻，再進一步求出串聯燈泡的總電阻，最后根據公式P=求出燈泡消耗的功率．
（3）根據W=UIt分析即可得知如何節約用電，如：隨手關燈．
解答：已知：P=40W=0.04kW，t=10h．
求：（1）一盞路燈每晚需要消耗的電能W；
（2）改裝后兩燈的總功率P_總，比原來省電還是費電？
（3）就如何節約用電，提出一條合理化建議．
解：（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗電能W=Pt=0.04kW×10h=0.4kWh．
（2）一盞燈泡電阻R===1210Ω，
改裝后總電阻R_總=1210Ω+1210Ω=2420Ω
改裝后兩燈的總功率是P_總===20W，
∵P_總＜40W
∴省電．
（3）節約用電根據W=UIt可知：由于電源電壓不變，增大電阻從而減小電流，或減小通電時間，所以建議是：用兩盞“燈泡串聯后代替原路燈或隨手關燈．
答：（1）改裝前，一盞路燈每晚需要消耗電能0.4kWh．
（2）改裝后兩燈的總功率是20W，比原來省電．
（3）隨手關燈．
點評：本題考查電功和電功率的計算以及歐姆定律的應用，關鍵是公式及其變形的應用和單位的換算，難點是求串聯燈泡的電功率，還教育我們要養成節約用電的好習慣．