如示是小红同学为自家门口设计的路灯，照明灯L上标有“220V 40W”字样，S为单刀双掷开关．右图虚线框内为一

如示是小红同学为自家门口设计的路灯，照明灯L上标有“220V 40W”字样，S为单刀双掷开关．右图虚线框内为一个“20V 2W”的小灯泡和一个定值电阻连接成的开关指示灯电路．当S合向b时，照明灯L亮，指示灯灭；S合向a时，照明灯灭，指示灯亮，显示开关位置（S只能处于这两种状态）．
（1）为了使指示灯正常工作，请在图中虚线框内画出指示灯和电阻的连接方式．并计算出接入电阻的阻值．
（2）经过长期观察小红同学发现晚上照明时间每天平均为1h，求照明灯每月（按30天计算）消耗的电能是多少？

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cdnc 幼苗

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解题思路：（1）①S接a时，指示灯的额定电压远低于电源电压220V，因此要串联电阻来分担多余的电压；
②已知指示灯的规格，根据串联电路的电流特点和P=UI求出指示灯正常工作时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，再根据欧姆定律求出电阻的大小；
（2）知道照明灯每天平均工作时可求每月的工作时间，根据W=Pt求出照明灯每月消耗的电能．

（1）①因电源电压220V，而指示灯额定电压为20V，所以电阻丝应与指示灯串联．

②∵串联电路中各处的电流相等，
∴由P=UI可得，指示灯正常工作时的电流：
I=
PL
UL=[2W/20V]=0.1A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴指示灯两端的电压：
U_R=U-U_L=220V-20V=200V，
由I=[U/R]可得，接入电路的电阻：
R=
UR
I=[200V/0.1A]=2000Ω；
（2）照明灯每月消耗的电能：
W=P_白t=40×10^-3kW×1h×30=1.2kW・h．
答：（1）指示灯和电阻的连接方式如上图所示，接入电阻的阻值为2000Ω；
（2）照明灯每月消耗的电能是1.2kW・h．

点评：
本题考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功的计算；电功率的计算．

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、电功公式的灵活应用，关键是知道串联电路的分压特点和用电器正常工作时的功与额定功率相等．

1年前

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