题目内容
【题目】黑夜里寻找开关很不方便,为此小明设计了如图所示的电路,其中照明灯和指示灯分别标有“220V 100W”和“200V 1W”的字样.当单刀双掷开关S接a时,照明灯L1灭、指示灯L2亮.这样就很容易寻找到开关的位置.而且当单刀双掷开关S接b时,照明灯L1亮、指示灯L2灭,从而避免指示灯无故浪费电现象的发生.试求:
(1)1度电可供照明灯正常工作多长时间?
(2)若指示L2正常工作时,电阻R消耗的电功率是多少?
(3)若照明灯L1的实际功率只有81W,则家庭电路的实际电压是多少?
【答案】(1)1度电可供照明灯正常工作10h;
(2)若指示L2正常工作时,电阻R消耗的电功率是0.1W;
(3)若照明灯L1的实际功率只有81W,则家庭电路的实际电压是198V
【解析】试题分析:(1)照明灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=求出1度电可供照明灯正常工作时的时间;
(2)指示L2正常工作时,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流,利用P=UI求出电阻R消耗的电功率;
(3)根据P=求出照明灯的电阻,再根据P=求出家庭电路的实际电压.
解:(1)照明灯正常工作时的功率P1=100W=0.1kW,
由P=可得,W=1度=1kWh可供照明灯正常发光的时间:
t===10h;
(2)开关S接a时,L2与R串联,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且指示L2正常工作,
所以,电阻R两端的电压:
UR=U﹣U2=220V﹣200V=20V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I===A,
电阻R消耗的电功率:
PR=URI=20V×A=0.1W;
(3)照明灯的电阻:
R1===484Ω,
照明灯L1的实际功率只有81W时,家庭电路的实际电压:
U实===198V.
答:(1)1度电可供照明灯正常工作10h;
(2)若指示L2正常工作时,电阻R消耗的电功率是0.1W;
(3)若照明灯L1的实际功率只有81W,则家庭电路的实际电压是198V.