4. 为了完善城市管理,交管部门在部分交叉路口安装了交通红绿灯和电子监控系统。图$17 - 11$为某一路口的红绿灯设施。已知三只灯泡均标有“$220V\quad40W$”字样,则每只灯泡的电阻是

1210
$Ω$。该设施正常工作一天将消耗0.96
$kW\cdot h$的电能。答案
1210 0.96
解析
每只灯泡的电阻:由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得,$R=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(220\mathrm{V})^{2}}{40\mathrm{W}} = 1210\Omega$。
该设施正常工作一天消耗的电能:三只灯泡交替工作,同一时间只有一只灯泡工作,总功率$P_{总}=40\mathrm{W}=0.04\mathrm{kW}$,一天工作时间$t = 24\mathrm{h}$,$W=P_{总}t=0.04\mathrm{kW}×24\mathrm{h}=0.96\mathrm{kW\cdot h}$。
1210 0.96
该设施正常工作一天消耗的电能:三只灯泡交替工作,同一时间只有一只灯泡工作,总功率$P_{总}=40\mathrm{W}=0.04\mathrm{kW}$,一天工作时间$t = 24\mathrm{h}$,$W=P_{总}t=0.04\mathrm{kW}×24\mathrm{h}=0.96\mathrm{kW\cdot h}$。
1210 0.96
5. 图$17 - 12(a)$是小明同学“测量小灯泡额定功率”的实验电路,电源电压为$3V$且保持不变,小灯泡的额定电压为$2.5V$。

(1)请用笔画线代替导线,将图$17 - 12(a)$中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(2)闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为$2.5V$。此时电流表的示数如图$17 - 12(b)$所示,为______$A$,小灯泡的额定功率为______$W$。
(1)请用笔画线代替导线,将图$17 - 12(a)$中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(2)闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为$2.5V$。此时电流表的示数如图$17 - 12(b)$所示,为______$A$,小灯泡的额定功率为______$W$。
答案
(1)如图28所示
(2)0.3 0.75
6. 如图$17 - 13$所示,电源电压恒定不变,灯$L_{1}$标有“$3V\quad3W$”字样,灯$L_{2}$标有“$3V\quad6W$”字样,闭合开关$S$,两灯均正常发光。求:

(1)灯$L_{1}$的电阻。
(2)电流表的示数。
(3)电路消耗的总功率。
(1)灯$L_{1}$的电阻。
(2)电流表的示数。
(3)电路消耗的总功率。
答案
1. (1)求灯$L_{1}$的电阻:
根据公式$P = \frac{U^{2}}{R}$($P$为功率,$U$为电压,$R$为电阻),对于灯$L_{1}$,已知$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$。
则$R_{1}=\frac{U_{1}^{2}}{P_{1}}$,将$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$代入可得:$R_{1}=\frac{(3V)^{2}}{3W}=3\Omega$。
2. (2)求电流表的示数:
因为两灯并联且均正常发光,根据$P = UI$($P$为功率,$U$为电压,$I$为电流),对于$L_{1}$,$I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}$,$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$,所以$I_{1}=\frac{3W}{3V}=1A$;对于$L_{2}$,$I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}$,$U_{2}=3V$,$P_{2}=6W$,所以$I_{2}=\frac{6W}{3V}=2A$。
由并联电路电流特点$I = I_{1}+I_{2}$($I$为干路电流,$I_{1}$、$I_{2}$为支路电流)。
则$I = 1A + 2A=3A$。
3. (3)求电路消耗的总功率:
根据$P = UI$,$U = 3V$(电源电压等于灯的额定电压),$I = 3A$。
所以$P=UI=3V×3A = 9W$,也可根据$P = P_{1}+P_{2}$($P_{1}$、$P_{2}$为各用电器功率),$P_{1}=3W$,$P_{2}=6W$,$P=3W + 6W=9W$。
综上,答案依次为:(1)$3\Omega$;(2)$3A$;(3)$9W$。
根据公式$P = \frac{U^{2}}{R}$($P$为功率,$U$为电压,$R$为电阻),对于灯$L_{1}$,已知$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$。
则$R_{1}=\frac{U_{1}^{2}}{P_{1}}$,将$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$代入可得:$R_{1}=\frac{(3V)^{2}}{3W}=3\Omega$。
2. (2)求电流表的示数:
因为两灯并联且均正常发光,根据$P = UI$($P$为功率,$U$为电压,$I$为电流),对于$L_{1}$,$I_{1}=\frac{P_{1}}{U_{1}}$,$U_{1}=3V$,$P_{1}=3W$,所以$I_{1}=\frac{3W}{3V}=1A$;对于$L_{2}$,$I_{2}=\frac{P_{2}}{U_{2}}$,$U_{2}=3V$,$P_{2}=6W$,所以$I_{2}=\frac{6W}{3V}=2A$。
由并联电路电流特点$I = I_{1}+I_{2}$($I$为干路电流,$I_{1}$、$I_{2}$为支路电流)。
则$I = 1A + 2A=3A$。
3. (3)求电路消耗的总功率:
根据$P = UI$,$U = 3V$(电源电压等于灯的额定电压),$I = 3A$。
所以$P=UI=3V×3A = 9W$,也可根据$P = P_{1}+P_{2}$($P_{1}$、$P_{2}$为各用电器功率),$P_{1}=3W$,$P_{2}=6W$,$P=3W + 6W=9W$。
综上,答案依次为:(1)$3\Omega$;(2)$3A$;(3)$9W$。
登录