小红的卧室里只在天花板上装有一盏“220V 100W”的白炽灯,开关位置就在小红的床头附近,她想再接人一盏“2

小红的卧室里只在天花板上装有一盏“220V 100W”的白炽灯,开关位置就在小红的床头附近,她想再接人一盏“220V 25W”的床头灯,为了方便,她就在开关的两个接线柱上引出了两条导线接在了床头灯上,结果发现:当开关闭合时,天花板上的灯亮,而床头灯不亮,当开关断开时,两只灯都亮,但都不能正常发光.请你通过下列计算帮小红分析原因.(灯泡电阻不变)
(1)开关闭合时,求各盏灯的功率;
(2)开关断开时,求各盏灯的功率.
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7528631 幼苗

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解题思路:(1)当开关闭合时,天花板上的灯亮,而床头灯不亮,说明床头灯被短路,而天花板上的灯正常发光;(2)当开关断开时,两只灯都亮,但都不能正常发光,说明两灯泡串联,根据P=U2R求出两灯泡的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出两灯泡的实际功率.

(1)当开关闭合时,床头灯被短路,而天花板上的灯正常发光,
所以,床头灯功率为0W,天花板灯功率为100W;
(2)当开关断开时,两灯泡串联,
由P=
U2
R可得,两灯泡的电阻分别为:
R=
U2
P天=
(220V)2
100W=484Ω,R=
U2
P床=
(220V)2
25W=1936Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=[U
R天+R床=
220V/484Ω+1936Ω]=[1/11]A,
两灯泡的实际功率分别为:
P′=I2R=([1/11]A)2×484Ω=4W,P′=I2R=([1/11]A)2×1936Ω=16W.
答:(1)开关闭合时,天花板灯的功率为100W,床头灯的电功率为0W;
(2)开关断开时,天花板灯的功率为4W,床头灯的电功率为16W.

点评:
本题考点: 电功率的计算;欧姆定律的应用;电阻的并联.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据题意得出开关闭合、断开时两灯泡的连接方式.

1年前

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