Question

（2012?常州）美國每年有大約800人因為食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡．基于此，我國某冰箱生產企業決定研發自動殺菌冰箱以出口美國．
技術人員查閱到相關資料：①李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面蔓延滋長；②紫外線殺滅李斯特菌的效率高達99.0%～99.9%；③紫外線對人體有一定的傷害，尤其是眼角膜，絕不能用眼睛直視工作著的紫外燈．
技術人員研發的冰箱具有以下功能：①打開冰箱門，紫外燈熄滅，白熾燈正常工作；②閉合冰箱門，紫外燈正常工作，白熾燈熄滅．
同學們按照兩種方法展開實驗探究，請選擇其中一種方法并完成電路設計．（兩種方法都做，以第一種為準）

方法一 電路元件：220V 電源，開關S 1（打開冰箱門S1閉合，閉合冰箱門S1斷開），開關S2（打開冰箱門S2閉合，閉合冰箱門S2斷開），標有“24V 48W”字樣的紫外燈，標有“220V 20W”字樣的白熾燈，定值電阻R0． （1）請用筆劃線代替導線完成電路連接． （2）定值電阻R0的阻值應為 98 Ω．

方法二 電路元件：220V電源，開關S（打開冰箱門P與A接觸，閉合冰箱門P與B接觸），標有“24V 48W”字樣的紫外燈，標有“220V 20W”字樣的白熾燈，定值電阻R0． （1）請用筆劃線代替導線完成電路連接． （2）定值電阻R0的阻值應為 98 Ω．

Answer 1

分析：（1）兩盞燈互不影響，所以兩盞燈為并聯，開關S₁控制白熾燈；開關S₂與紫外燈并聯，紫外燈額定電壓小于220V，所以串聯一個電阻來分壓，根據歐姆定律求出定值電阻的阻值；
（2）兩盞燈互不影響，所以兩盞燈為并聯，接A時，白熾燈工作，接B時，紫外燈工作，紫外燈額定電壓小于220V，所以串聯一個電阻來分壓，根據歐姆定律求出定值電阻的阻值．

解答：解：（1）從火線下來后分支，一支經S₁、白熾燈，回到零線；另一支經S₂、紫外燈、定值電阻回到零線；如圖：

開關S₂斷開時，紫外燈、定值電阻串聯，此時電路電流I=

P紫

U紫

=

48W

24V

=2A；
定值電阻兩端的電壓U₀=U-U_紫=220V-24V=196V；
所以R₀=

U0

I

=

196V

2A

=98Ω；
故答案為：98．
（2）從火線下來后，先連接P點，一支經A點后，再連接白熾燈，最后連接零線；另一支經B點后，連接定值電阻和紫外燈，最后連接零線，如圖：

紫外燈、定值電阻串聯，此時電路電流I=

P紫

U紫

=

48W

24V

=2A；
定值電阻兩端的電壓U₀=U-U_紫=220V-24V=196V；
所以R₀=

U0

I

=

196V

2A

=98Ω；
故答案為：98．

點評：本題考查實物圖的連接，關鍵是明白各個用電器的連接方式，難點是根據題意畫出實物圖，物理知識應用到實際生活這是中考的熱點．