Question

黑夜看不見開關位置，為此小明設計了如圖所示的電路．當單刀雙擲開關S合向b時，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費電；S合向a時，照明燈滅、指示燈亮，顯示開關位置（S只能處于這兩種狀態）．照明燈規格為“220V 100W”，指示燈規格為“10V 1W”．
（1）若照明燈正常工作6h，這段時間內照明燈需消耗多少電能？
（2）為使指示燈正常發光，小明將指示燈和電阻串聯接在電路中（如圖示方框），問需接上多大阻值的電阻？

Answer 1

分析：（1）知道照明燈正常工作，可知燈的實際功率，利用W=Pt求消耗的電能；
（2）指示燈正常發光，可知指示燈兩端的電壓、可求指示燈正常工作電流，再利用串聯電路的電壓關系求串聯電阻兩端的電壓，最后利用歐姆定律求串聯電阻的阻值．

解答：解：（1）∵照明燈正常工作，
∴P=P_額=100W=0.1kW，
W=Pt=0.1kW×6h=0.6kW?h；
（2）串聯電阻的電壓：
U_R=U-U₁=220V-10V=210V，
通過指示燈的電流：
I_R=

P′

U′

=

1W

10V

=0.1A，
R=

UR

IR

=

210V

0.1A

=2100Ω．
答：（1）若照明燈正常工作6h，這段時間內照明燈需消耗0.6kW?h的電能；
（2）需接上2100Ω的電阻．

點評：本題考查了學生對歐姆定律、電功率公式、串聯電路的電壓關系的掌握和運用，能利用好燈的銘牌和“正常工作”是本題的關鍵．