Question

5．如图甲所示是小明常用的一个插线板．他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工 作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压．

（1）在图乙中画出开关、插孔、指示灯和指示灯的保护电阻的连接方式，并把插线板与电源线接通．
（2）若指示灯规格为“2V  20mA”，则指示灯的保护电阻应为10900Ω 时指示灯才能正常工作．

Answer 1

分析 （1）干路开关控制所有的用电器．并联电路各用电器之间互不影响，串联电路的用电器互相影响．
（2）电路中电阻R与指示灯串联，是为了防止电路中的电流过大，烧坏指示灯；根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值；

解答 解：（1）插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡和插座之间是并联的，开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全．如图所示：
   
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=220V-2V=218V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{218V}{20×1{0}^{-3}A}$=10900Ω；
故答案为：（1）见上图；（2）10900；

点评 此题考查了家庭电路的连接和欧姆定律的应用，是一道综合题．