Question

某校学生宿舍走廊的路灯，原来用一盏“220V  40W”的白炽灯，每晚亮10小时。同学们发现灯泡容易损坏，需要经常更换。后来，学校电工用两盏 “220V  40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果，两盏灯的亮度比改装前要暗，但灯泡使用寿命明显延长。

1. 改装前，一盏路灯每晚需要消耗多少电能？
2. 改装后两灯的总功率是多少？比原来省电还是费电？

 (3) 小明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，天亮时自动断开；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图是             。

Answer 1

（1）W=Pt=0.04kW×10h=0.4kWh       

     或W=Pt=40w×10×3600s=1.44×10⁶J  -----------------------------------2分

（2）R =U²/P =（220V）²/40W =1210Ω -------------------------------------1分

R_总=1210Ω+1210Ω=2420Ω -----

省电 ------------------------------------------------------------1分

    P_总=U²/R_总=(220V)²/2420Ω=20W ----------------------------------2分 ----------------1分

（3）D  ----------------------------------------------------------------2分