Question

小紅為了既省電又方便年邁的奶奶入廁時(shí)開燈，利用已學(xué)的電學(xué)知識(shí)對家里廁所的照明電路進(jìn)行了改裝．他將“額定電壓220V、額定功率40W”的燈泡、阻值1210Ω的定值電阻和一個(gè)開關(guān)連成了如圖所示的電路．當(dāng)無人入廁時(shí)，開關(guān)斷開，燈光較暗，但能起到一定的照明作用，便于入廁時(shí)看到開關(guān)的位置；當(dāng)有人入廁時(shí)，閉合開關(guān)，燈泡就正常發(fā)光．（假定燈泡電阻不隨溫度變化；計(jì)算結(jié)果若有小數(shù)保留兩位小數(shù)）則：
（1）燈泡L的電阻是多少？
（2）開關(guān)斷開時(shí)，透過電阻R的電流是多少？
（3）計(jì)算說明無人入廁時(shí)和有人入廁時(shí)，電路消耗的總功率哪個(gè)大？

Answer 1

分析：（1）由燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓及額定功率，則由功率公式可得出燈泡的電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，燈泡與定值電阻串聯(lián)，則由歐姆定律可得出電路中的電流；
（3）無人入廁時(shí)，兩燈泡與電阻串聯(lián)，則由功率公式P=UI可求得電路消耗的總功率，有人入廁時(shí)，功率為燈泡的額定功率，則可比較出功率大�。�

解答：解：
（1）由P=

U2

R

得：
燈泡電阻：R=

U 2 L

PL

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（2）開關(guān)斷開時(shí)，電燈和定值電阻串聯(lián)，由歐姆定律可得：
電路中電流：I=

U

R+RL

=

220V

(1210+1210)Ω

=

1

11

A=0.09A；
（3）無人入廁時(shí)，電路消耗的總功率為P=UI=220V×

1

11

A=20W；
有人入廁時(shí)，P′=40W；
所以有人入廁時(shí)消耗電功率大；
答；（1）燈泡的電阻為1210Ω；（2）電路中的電流為20W； （3）有人入廁時(shí)電功率大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律及電功率公式的應(yīng)用，要求能通過開關(guān)的通斷知道電路中電器所處的狀態(tài)，靈活應(yīng)用歐姆定律及功率公式求解．