Question

石家庄42中学生宿舍走廊的路灯，原来并联两盏“220V　25W”的白炽灯泡，每晚工作10小时．同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换．于是，小强同学提出建议：在保证亮度不变的情况下，可用两盏“220V　100W”灯泡串联后代替原路灯．
（1）改装前，两盏灯每晚需要消耗多少电能？
（2）改装后与改装前亮度一样吗？说明理由，并说出这样改装的好处．
（3）小明同学是一位爱动脑筋的同学，他想：路灯改装还有没有更好的方法呢？通过查资料知道有一种“光控开关”--天黑时自动闭合，天亮时自动打开；还有一种“声控开关”--有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开．小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：白天路灯不亮，晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来．请判断小明设计的电路是图中的________．

Answer 1

解：（1）改装前，两盏路灯每晚需要消耗电能W=Pt=0.025kw×2×10h=0.5kw?h；
（2）每盏灯泡的电阻R===484Ω；
改装后每个灯泡的功率是P_实===25W；
故改装后与改装前亮度一样．
（3）声控和光控开关是同时控制电路，可以看出两开关是串联的，故选D．
答：（1）改装前，两盏路灯每晚需要消耗电能0.5kw?h．
（2）改装后每盏灯的总功率是25W，因此与原来的亮度一样．
分析：（1）已知灯泡的额定功率和用电时间，根据公式W=Pt可求灯泡每晚消耗的电能．
（2）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=可求一个灯泡的电阻，再进一步求出串联灯泡的总电阻，最后根据公式P=求出灯泡消耗的功率．
（3）根据题意可以看出，声控和光控开关是同时控制电路，只有一个开关闭合，电路不工作．
点评：本题考查电功和电功率的计算以及欧姆定律的应用，关键是公式及其变形的应用和单位的换算，难点是求串联灯泡的电功率，还教育我们要养成节约用电的好习惯．