Question

18．如圖所示為小娟家洗手間的部分電路，白熾燈L上標有“220V 40W”字樣，L正常工作時電阻為1210Ω．該電路存在的安全隱患燈L直接接到火線上．小娟改進電路后，想到家人常忘記關(guān)燈，便把標有“220V 60W”的白熾燈L′與L串聯(lián)接入A、B之間，L′與L兩端的電壓之比為2：3 （不計燈絲電阻的變化）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，額定電壓下燈泡正常工作，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出L正常工作時電阻；
（2）根據(jù)安全用電：開關(guān)控制火線，零線直接進燈泡結(jié)合電路圖判斷電路的隱患；
（3）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出兩燈泡的電阻關(guān)系，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律判斷兩燈泡兩端的電壓關(guān)系．

解答 解：（1）燈泡正常工作時的電壓為220V，功率為40W，則
L正常工作時電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω；
（2）由電路圖可知，開關(guān)控制零線，火線直接進入燈泡，
故該電路存在的安全隱患是燈L直接接到火線上；
（3）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可知，兩燈泡的電阻之比：
$\frac{R′}{R}$=$\frac{\frac{{U′}^{2}}{P′}}{\frac{{U}^{2}}{P}}$=$\frac{P}{P′}$=$\frac{40W}{60W}$=$\frac{2}{3}$，
因串聯(lián)電路各處的電流相等，
所以，由U=IR可知，兩燈泡兩端的電壓之比：
$\frac{{U}_{L}′}{{U}_{L}}$=$\frac{IR′}{IR}$=$\frac{R′}{R}$=$\frac{2}{3}$=2：3．
故答案為：1210Ω；燈L直接接到火線上；2：3．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用以及安全用電常識，涉及的知識點較多，綜合性強，具有一定的難度．