Question

（2011?南开区一模）黑夜里寻找开关很不方便，某同学利用一个相当于“PZ220-1”灯泡的指示灯L₁，一个标有“PZ220-40”的照明灯L₂和一个开关S，设计了一种带有指示灯的开关：
（1）请在图中适当位置填上开关S、指示灯L₁和照明灯L₂的符号．要求开关断开时，照明灯泡灭，指示灯亮；开关闭合时照明灯泡亮，指示灯灭．
（2）通过计算说明开关断开时指示灯亮，而照明灯泡灭的原因．

照明灯的实际功率太小，不足以使灯发光

．

Answer 1

分析：（1）开关闭合时，只有照明灯发光，开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱的光，所以当开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路．
（2）开关断开时，两端串联；先根据R=

U2

P

求出两灯泡的电阻，再根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中电流，根据P=I²R求出此时照明灯的实际功率，进一步分析结果即可找出灯泡灭的原因．

解答：解：（1）开关断开时，指示灯与照明灯串联，开关闭合时，指示灯短路．如图所示：

（2）开关断开时，两端串联；
两灯的电阻分别为：
R₁=

U2

P1

=

(220V)2

1W

=48400Ω，
R₂=

U2

P2

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
串联电路的电流为：
I=

U

R1+R2

=

220V

48400Ω+1210Ω

=

22

4961

A，
此时照明灯的实际功率为：
P′=I²R₂=（

22

4961

A）²×1210Ω≈0.024W，
所以照明灯的实际功率太小，不足以使灯发光．

点评：本题考查了电路图的设计、串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的灵活应用，关键是开关和两灯泡串并联的辨别，以及知道灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率．