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小夜灯是家庭夜间照明的理想光源,它不仅节电,而且还用于装饰照明.如图1所示为一种...

小夜灯是家庭夜间照明的理想光源,它不仅节电,而且还用于装饰照明.如图1所示为一种“220V 1W”的小夜灯.
(1)当小夜灯正常发光时,灯的电阻是多少?若每天使用10小时,一只小夜灯一个月(按30天计算)耗电多少千瓦时?
(2)黑夜摸开关很不方便,某同学利用图示的小夜灯E1(作指示灯用),一个标有“PZ220-40”的照明灯E2和一个开关S,设计了一种带有指示灯的开关,请在图2中虚线框内适当位置填上开关S、指示灯E1和照明灯E2
要求:开关断开时,照明灯泡灭,指示灯亮;开关闭合时照明灯泡亮,指示灯灭.
(3)计算说明(2)中开关断开时指示灯亮而照明灯泡灭的原因.

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(1)由“220V 1W”可根据R=算出电阻.由功率和时间可根据W=Pt算出消耗的电能. (2)因为小夜灯E1作指示灯用,根据要求:开关闭合时照明灯泡亮,指示灯灭.我们可以让小夜灯和开关并联,当开关闭合时,小夜灯短路,小夜灯息灭,同时接通照明灯.这样开关断开时,照明灯与指示灯亮串联,由于小夜灯的电阻远大于照明灯的电阻,指示灯几乎分得了全部的电源电压,照明灯分得的电压很少,实际功率很小.所以指示灯亮而照明灯灭. (3)灯泡的亮度由实际功率决定.判断两灯的实际功率即可知道指示灯亮而照明灯泡灭的原因. 【解析】 (1)小夜灯的电阻:==48400Ω, 小夜灯消耗的电能是:W=Pt=0.001kw×30×10h=0.3kwh. (2)根据要求,开关应与小夜灯并联,开关断开时小夜灯与照明灯串联.如图所示: (3)==1210Ω.串联电路中电压之比等于电阻之比. 因为R1:R2=40:1,所以U1:U2=40:1,指示灯几乎分得了全部的电源电压,照明灯分得的电压很少,实际功率很小.所以指示灯亮而照明灯灭. 答:(1)小夜灯的电阻是48400Ω.一个月小夜灯消耗的电能是0.3kwh. (2)电路设计如图. (3)因为R1:R2=40:1,所以U1:U2=40:1,指示灯几乎分得了全部的电源电压,照明灯分得的电压很少,实际功率很小.所以指示灯亮而照明灯灭.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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