黑夜里尋找開關很不方便,某同學利用一個相當于“PZ220-1”燈泡的指示燈L1,一個標有“PZ220-40”的照明燈L2和一個開關S,設計了一種帶有指示燈的開關:
(1)請在圖中適當位置填上開關S、指示燈L1和照明燈L2的符號.要求開關斷開時,照明燈泡滅,指示燈亮;開關閉合時照明燈泡亮,指示燈滅.
(2)通過計算說明開關斷開時指示燈亮,而照明燈泡滅的原因.
______.
【答案】
分析:(1)開關閉合時,只有照明燈發(fā)光,開關斷開時,照明燈熄滅,指示燈會發(fā)出微弱的光,所以當開關斷開時,指示燈與照明燈串聯(lián),開關閉合時,指示燈短路.
(2)開關斷開時,兩端串聯(lián);先根據(jù)R=
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求出兩燈泡的電阻,再根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點和歐姆定律求出電路中電流,根據(jù)P=I
2R求出此時照明燈的實際功率,進一步分析結果即可找出燈泡滅的原因.
解答:解:(1)開關斷開時,指示燈與照明燈串聯(lián),開關閉合時,指示燈短路.如圖所示:
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(2)開關斷開時,兩端串聯(lián);
兩燈的電阻分別為:
R
1=
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=
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=48400Ω,
R
2=
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=

=1210Ω,
串聯(lián)電路的電流為:
I=
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=
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=

A,
此時照明燈的實際功率為:
P′=I
2R
2=(
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A)
2×1210Ω≈0.024W,
所以照明燈的實際功率太小,不足以使燈發(fā)光.
點評:本題考查了電路圖的設計、串聯(lián)電路的特點、歐姆定律和電功率公式的靈活應用,關鍵是開關和兩燈泡串并聯(lián)的辨別,以及知道燈泡的亮暗取決于燈泡的實際功率.