Question

【題目】小明家住農村,他家的廁所離他們住的房子有一段距離,家人上廁所前都要帶上手電筒,很不方便,若燈整夜開著又很浪費電,他想利用所學的知識對廁所的照明電路進行適當改裝,將“220V 10W”的燈泡、阻值為5160Ω的電阻和開關S、S1連成如圖所示的電路，天黑后S處閉合狀態,當無人入廁時,開關S1斷開,此時燈較暗,但能起到指示作用；當有人入廁時,閉合開關S1,燈泡正常發光,起到照明作用。

(1)入當S、S1都閉恰時,電阻R處于_______狀態(填“短路”、“斷路”或“通路”)；

(2)當燈起指示作用時,通過電阻R的電流是多少安_______?

(3)通過計算說明無人入廁時和有人入廁時,電路消耗的功率哪個大________?

Answer 1

【答案】短路 0.02A 有人入廁時，電路消耗的功率大.

【解析】

（1）由電路圖分析當S、S1 都閉合時R及燈泡所處的狀態，判斷此時是否有人入廁；

（2）由電路圖知道，當燈起指示作用時，燈泡與R串聯，根據計算指示燈的電阻，根據電阻的串聯和歐姆定律計算通過電阻R的電流即可；

（3）當無人入廁時，燈泡與電阻R串聯，由P=UI計算電路消耗的電功率；當有人入廁時為燈泡的簡單電路，額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，然后比較電路消耗的功率即可。

（1）由電路圖知道，當S、S1 都閉合時，R處于短路狀態，由題意知道，此時燈泡正常發光,起到照明作用，表示有人入廁；

（2）根據題意知道，當燈起指示作用時，開關S1斷開，燈泡與R串聯，

由知道，燈泡的電阻是：

又因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，且各處的電流相等，

所以，通過電阻R的電流是：；

（3）當無人入廁時，燈泡與電阻R串聯，電路消耗的電功率是：

當有人入廁時，為燈泡的簡單電路，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，

所以，電路消耗的功率：

即P′＞P，所以，有人入廁時，電路消耗的功率大。