**试题名称：电灯功率与电压关系分析**

**一、选择题**

1. 当一个标有"PZ220V40W"的电灯接在220V的电源上时，以下哪种情况会发生？（ ）

   A. 灯泡的实际功率小于40W，亮度较低

   B. 灯泡的实际功率等于40W，正常发光

   C. 灯泡的实际功率大于40W，寿命缩短

   D. 灯泡无法工作

   **答案：B**

2. 如果电源电压低于额定电压"U额=220V"，电灯的实际功率会如何变化？（ ）

   A. 增大

   B. 不变

   C. 减小

   D. 随机变化

   **答案：C**

3. 当电源电压高于额定电压时，电灯可能面临什么问题？（ ）

   A. 发光更亮但寿命缩短

   B. 功率降低，亮度减弱

   C. 完全不发光

   D. 没有任何影响

   **答案：A**

**二、填空题**

4. 标有"PZ220V40W"的电灯，"PZ"代表______，"220V"代表______，"40W"代表______。

   **答案：PZ代表普通照明用；220V代表额定电压；40W代表额定功率**

5. 当电灯的实际电压"U实"小于额定电压"U额"时，电灯的实际功率"P实"会______，导致灯泡______。

   **答案：减小；发光较暗，不能正常工作**

6. 电灯在高于其额定电压的情况下工作，可能会导致______增加，从而______。

   **答案：实际功率；寿命缩短易烧毁**

**三、简答题**

7. 描述一下"PZ220V40W"电灯在不同电压下的工作状态。

   **答案：**

   - 当电灯接入的电压等于额定电压220V时，其实际功率为40W，灯泡正常发光。

   - 如果电压低于220V，实际功率小于40W，灯泡发光较暗，无法达到正常工作状态。

   - 若电压高于220V，实际功率大于40W，灯泡会发出强光，但寿命可能会缩短，存在烧毁的风险。

**四、计算题**

8. 假设一个"PZ220V40W"的电灯接到190V的电源上，假设灯泡电阻不变，估算其实际功率" P实 "（保留一位小数）。

   **答案：**（此题需要使用功率公式P=U²/R，其中R为灯泡的电阻，假设R=U额²/P额=220²/40=1210Ω）

   - U实=190V

   - P实=(U实)²/R=(190)²/1210≈30.4W

**五、论述题**

9. 讨论影响电灯实际功率的因素，并解释为何电灯在非额定电压下工作可能导致性能或寿命问题。

   **答案：**

   - 影响电灯实际功率的主要因素是电源电压和灯泡的电阻。根据功率公式P=UI，电压的变化直接影响功率。

   - 当电压低于额定值，电流减小，灯泡的功率降低，亮度减弱，无法达到设计的亮度标准，长期工作在这种状态下可能导致灯丝老化加速，寿命缩短。

   - 当电压高于额定值，电流增大，实际功率超过额定功率，灯泡过热，不仅亮度异常增强，还会使灯丝过热熔断，从而缩短灯泡寿命，严重时甚至会导致灯泡烧毁。

**六、应用题**

10. 设计一个实验，验证当电压低于额定电压时，电灯的实际功率和亮度的变化。

    **答案：**

    - 实验设备：一个"PZ220V40W"的电灯，可调节电压的电源，电流表，亮度计。

    - 实验步骤：

      1) 将电灯连接到可调电源，确保电路安全。

      2) 逐步降低电源电压，每次调整记录对应的电流读数。

      3) 使用亮度计测量每个电压下的灯泡亮度，记录数据。

      4) 根据电流和电压数据计算实际功率。

      5) 分析电压、电流、功率和亮度的关系，验证理论预测。

通过以上试题，我们对"PZ220V40W"电灯在不同电压下的工作特性有了深入的理解，也认识到了保持电灯在额定电压下工作的重要性。