(6分)小明的奶奶住在农村，她家旧楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决返一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2部是“220V，40W”。请问答下列问题： 

题型：不详难度：来源：

(6分)小明的奶奶住在农村，她家旧楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决返一问题，小明设计了如图所示的电路，L₁和L₂部是“220V，40W”。请问答下列问题：  (设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)

(1)灯泡的电阻是多少?闭合开关S₁和S₂，L₁正常发光，工作5h消耗的电能是多少?
(2)闭含S₁，断开S₂，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了．请计算此时L₁两端的电压。
(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?

答案

L₁灯泡的电阻为1210Ω，L₁正常工作5h消耗的电能为0.2kW•h，L₁两端的电压为110V，两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率为20W．

解析

试题分析：可由欧姆定律求解出L₂上的电压．求功率时可将它们当成一个用电器来考虑．
（1）根据灯泡的额定电压和额定功率“220V，40W”可求出电阻，灯泡L₂的电阻R=U²/P=(220V)²/40W=1210Ω
两个开关都闭合时，L₂被短路，只有L₁接入电路，正常发光，L₁正常工作5h消耗的电能W=Pt=0.04kW×5h=0.2kW•h
（2）当S₁断开时，闭合S时，两灯都接入电路串联在电源两端，串联电路中的电流：
I=U/R_总=220V/（1210Ω+1210Ω）=1/11A
L₁两端的电压U₁=IR₁=1/11A×1210Ω=110V
（3）总功率可用总电压与总电流的乘积求出，两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P_总=UI=220V×1/11A=20W．