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某同学为了既能省电又方便年迈的奶奶入厕时开灯,利用已学的电学知识对家里厕所的照明电路进行了改装.要求:当无人入厕时,开关断开,灯光较暗,且灯泡消耗的功率为其额定功率的一半,但能起到一定的照明作用,便于入厕时看到开关的位置;当有人入厕时闭合开关,灯泡就正常发光(假定灯泡的电阻不随温度变化).器材:PZ220-40的灯泡L、定值电阻R、开关、导线若干、220V的照明电路.
(1)请你帮他设计符合要求的电路图,并画出来.
(2)请你通过计算,算出符合要求的定值电阻R的阻值.

人气:462 ℃ 时间:2026-02-12 23:49:51
解答

如图所示①

②I=
P
U=
40W
220V=
2
11A
开关断开时灯泡的功率是原来的一半,根据功率的计算公式P=
U2
R可得,灯泡两端电压变为原来的

2
2,通过电路中的电流也变为原来的

2
2,所以电阻的阻值为:R=
220V−

2
2×220V

2
2× 
2
11A=501Ω.
故答案为:501Ω

试题解析:

(1)据串联电路特点进行分析,即电阻和灯泡串联,且开关与电阻并联.
(2)根据P=U2R即可得出,电阻的阻值与灯泡的阻值相等.

名师点评:

本题考点: 串、并联电路的设计;欧姆定律的应用;电功率的计算.
考点点评: 会设计串并联电路,会熟练应用欧姆定律进行计算,会灵活应用功率的计算公式.

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