Question

6．如圖甲所示為教室常用的插線板．小明在使用中發(fā)現(xiàn)當開關斷開時指示燈不發(fā)光，插孔也不能提供工作電壓； 當開關閉合時指示燈發(fā)光，插孔可以提供工作電壓；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能提供工作電壓．他拆開插線板發(fā)現(xiàn)該指示燈是一個發(fā)光二極管，還串聯(lián)了一個限流電阻．請在圖乙中畫出插線板中的開關、限流電阻、指示燈和插孔的連接方式，并把插線板與電源線接通．
小明的學校共有15個教室，每個教室配有40W的照明燈10盞，300W 的投影儀一臺，100W的教學擴音系統(tǒng)一套，300W的電腦一臺．
（1）學生在操場上進行半小時的大課間體育活動時，若教室內(nèi)的這些用電器都沒有關閉，那么這半小時內(nèi)該校會浪費多少度電？
（2）隨著這些硬件的裝配，需要對學校供電線路進行改造，下表是各種橡膠絕緣銅芯線在常溫下的安全載流
量（長時間通電時的最大安全電流），從安全角考慮，該校應選擇哪種導線作為干路導線？通過計算說明．

導線規(guī)格
導線橫截面積	4	6	10	16
安全載流量	37	47	68	94

Answer 1

分析 據(jù)題目可知，三孔插座和指示燈是并聯(lián)的，且開關能控制三孔插座和指示燈，故開關在干路中，從安全的角度出發(fā)，限流電阻應該接在火線上，據(jù)此連接即可；
（1）先求出教室內(nèi)所有用電器的總電功率，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；
（2）根據(jù)P=UI求出總電流，對比導線規(guī)格做出選擇．

解答 解：解：開關接在火線上，限流電阻接在火線上，三孔插座是左零線、右火線，上接地，如下圖所示：

（1）教室內(nèi)的用電器總功率為：
P=（40W×10+300W+100W+300W）×15=16500W=16.5kW，
由P=$\frac{W}{t}$得半小時浪費的電能為：
W=Pt=16.5kW×0.5h=8.25kW•h=8.25度；
（2）由P=UI得電路中總電流為：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{16500W}{220V}$=75A＜94A
因為68A＜75A＜94A；
所以應選擇導線橫截面積16mm²的．
答：如上圖；
（1）半小時內(nèi)該校會浪費8.25度電；
（2）從安全角考慮，該校應選擇橫截面積16mm²的導線作為干路導線．

點評 三孔插座和指示燈是并聯(lián)的關系，且知道限流電阻和指示燈串聯(lián)是解決該題的關鍵．
此題還考查學生對于電功率公式，以及用電線的選擇等知識的理解，屬于中考考查重點．