黑夜中看不见灯的开关位置，为此小明设计了如图所示的电路。当单*双掷开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示...

问题详情：

黑夜中看不见灯的开关位置，为此小明设计了如图所示的电路。当单*双掷开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电：S合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置（S只能置于两种状态）。他利用一个“10V 0.1W”的小灯泡和一段电阻丝组成指示灯，则：

（1）为使指示灯正常发光，电阻丝的阻值应为多少？

（2）若照明灯（“220V 100W”）一天（24小时）使用6小时，则整个电路一天总共耗电多少度？（结果保留两位小数）

【回答】

（1）为使指示灯正常发光，电阻丝的阻值应为21000Ω；

（2）若照明灯（“220V 100W”）一天（24小时）使用6小时，则整个电路一天总共耗电0.64度。

【分析】（1）S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。

已知电阻丝的规格，要求电阻丝的长度，就必须先求出串联电阻的阻值；先根据指示灯的铭牌求出串联电路的电流，再由欧姆定律解出电阻丝的阻值即可。

（2）求整个电路的耗电量，可利用P＝I2R、W＝Pt来解，需注意的是电路消耗的电能包括两部分：①指示灯所在电路工作18小时消耗的电能；②照明灯工作6小时消耗的电能。

【解答】解：

（1）指示灯的额定电压是10V，所以需要将电阻与灯泡串联进行分压才可以；

由题意可知电阻需要分担的电压：

UR＝U﹣UL＝220V﹣10V＝210V，

串联电路中的电流：

I＝＝＝0.01A，

故电阻丝的电阻：

R＝＝＝21000Ω；

（2）当照明灯亮时，消耗的电能：

W1＝P1t＝0.1kW×6h＝0.6kW•h；

当指示灯亮时，指示灯所在支路的电功率为：

P2＝UI＝220V×0.01A＝2.2W＝0.0022kW，

当指示灯亮时消耗的电能为：

W2＝P2t＝0.0022kW×18h＝0.0396kW•h；

因此，整个电路工作一天消耗的电能：

W＝W1+W2＝0.6kW•h+0.0396kW•h＝0.6396kW•h≈0.64kW•h＝0.64度。

【点评】此题是电学的小综合题，涉及到电能的计算、串联分压原理等；（2）题容易漏掉指示灯消耗的电能，是该题的易错点。

知识点：电功率

题型：计算题