Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們調(diào)查一些小區(qū)的黑樓道情況．有同學(xué)就此情況結(jié)合我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容提出以下建議：在現(xiàn)有過(guò)道等公用場(chǎng)所的照明電路上進(jìn)行適當(dāng)改裝，將“220V 40W”的燈泡、阻值為990Ω的電阻和光敏開(kāi)關(guān)S、延時(shí)開(kāi)關(guān)S₁連成如圖所示的電路．天黑后，光敏開(kāi)關(guān)S自動(dòng)處于閉合狀態(tài)，開(kāi)關(guān)S₁斷開(kāi)，此時(shí)燈較暗，但能起到指示作用．當(dāng)有人在此區(qū)域時(shí)，閉合延時(shí)開(kāi)關(guān)S₁，燈泡正常發(fā)光，起到照明作用；當(dāng)人離開(kāi)后40秒左右自動(dòng)關(guān)閉．（不考慮燈絲電阻變化）
（1）當(dāng)燈起指示作用時(shí)，通過(guò)電阻R的電流是多少？
（2）請(qǐng)分別計(jì)算燈較暗時(shí)和燈正常發(fā)光時(shí)，電路消耗的總功率．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)燈起指示作用時(shí)，R與L串聯(lián)，先根據(jù)燈泡的銘牌可知燈泡的額定電壓及額定功率，再根據(jù)功率公式R=

U2

P

可得出燈泡的電阻，最后根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)電阻R的電流；
（2）燈較暗時(shí)R與L串聯(lián)，根據(jù)功率公式P=UI可求得電路消耗的總功率，燈正常發(fā)光時(shí)功率為燈泡的額定功率．

解答：解：（1）當(dāng)燈起指示作用時(shí)，R與L串聯(lián)
燈絲電阻R_L=

U 2 L

PL

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
R_總=R+R_L=990Ω+1210Ω=2200Ω，
通過(guò)R的電流I=

U

R總

=

220V

2200Ω

=0.1A；
（2）燈較暗時(shí)，R與L串聯(lián)，電路消耗的總功率
P₁=UI=220V×0.1A=22W，
燈正常發(fā)光時(shí)，電路消耗的總功率P₂=P_L=40W．
答：（1）當(dāng)燈起指示作用時(shí)，通過(guò)電阻R的電流為0.1A；
（2）燈較暗時(shí)電路消耗的總功率為22W，燈正常發(fā)光時(shí)電路消耗的總功率為40W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律及電功率公式的應(yīng)用，要求能通過(guò)開(kāi)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．