试题

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？

解：（1）由P=

U2

R

可得，灯泡的L₁电阻：
R₁=

U2

P1

=

(220V)2

40W

=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=

U2

R1+R2

=

(220V)2

1210Ω+1210Ω

=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．