Question

小明的奶奶住在农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，夜晚来临光控开关闭合，两灯同时发光起指示灯作用，有人发声时声控开关闭合，L₁发光起照明灯作用．L₁和L₂都是“220V40W”，设灯泡的电阻、电源电压不变化，请回答下列问题：
（1）灯泡的L₁电阻是______，按照题目意思开关S₁应该是______（声控、光控）开关．
（2）闭合开关S和S₁，L₁照明发光0.5h消耗的电能是多少？
（3）断开S₁，闭合S，两灯泡指示发光，电路消耗的总功率是多少？

Answer 1

解：（1）由P=可得，灯泡的L₁电阻：
R₁===1210Ω；
有人发声时声控开关闭合L₁发光起照明灯作用说明开关S₁为声控开关；
（2）闭合开关S和S₁时，电路为L₁的简单电路，0.5h消耗的电能：
W=P₁t=40W×0.5×3600s=7.2×10⁴J；
（3）断开S₁，闭合S时两灯泡串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路消耗的总功率：
P===20W．
答：（1）1210Ω；声控；
（2）闭合开关S和S₁，L₁照明发光0.5h消耗的电能是7.2×10⁴J；
（3）断开S₁，闭合S，两灯泡指示发光，电路消耗的总功率是20W．
分析：（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=求出灯泡的L₁电阻；有人发声时声控开关闭合L₁发光起照明灯作用说明开关S₁为声控开关；
（2）闭合开关S和S₁时，电路为L₁的简单电路，根据W=Pt求出0.5h消耗的电能；
（3）断开S₁，闭合S时两灯泡串联，根据电阻的串联和P=求出电路消耗的总功率．
点评：本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是根据题意得出声光控开关的位置．