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(dāng)開關(guān)斷開時(shí)指示燈不發(fā)光，插孔也不能提供工作電壓； 當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)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(guān)閉合時(shí)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(gè)發(fā)光二極管，還串聯(lián)了一個(gè)限流電阻．請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出插線板中的開關(guān)、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(xué)校共有15個(gè)教室，每個(gè)教室配有40W的照明燈10盞，300W 的投影儀一臺(tái)，100W的教學(xué)擴(kuò)音系統(tǒng)一套，300W的電腦一臺(tái)．
（1）學(xué)生在操場(chǎng)上進(jìn)行半小時(shí)的大課間體育活動(dòng)時(shí)，若教室內(nèi)的這些用電器都沒有關(guān)閉，那么這半小時(shí)內(nèi)該校會(huì)浪費(fèi)多少度電？
（2）隨著這些硬件的裝配，需要對(duì)學(xué)校供電線路進(jìn)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(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流），從安全角考慮，該校應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為干路導(dǎo)線？通過計(jì)算說明．

導(dǎo)線規(guī)格
導(dǎo)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(guān)能控制三孔插座和指示燈，故開關(guān)在干路中，從安全的角度出發(fā)，限流電阻應(yīng)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(duì)比導(dǎo)線規(guī)格做出選擇．

解答 解：解：開關(guān)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(shí)浪費(fèi)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?yàn)?8A＜75A＜94A；
所以應(yīng)選擇導(dǎo)線橫截面積16mm²的．
答：如上圖；
（1）半小時(shí)內(nèi)該校會(huì)浪費(fèi)8.25度電；
（2）從安全角考慮，該校應(yīng)選擇橫截面積16mm²的導(dǎo)線作為干路導(dǎo)線．

點(diǎn)評(píng) 三孔插座和指示燈是并聯(lián)的關(guān)系，且知道限流電阻和指示燈串聯(lián)是解決該題的關(guān)鍵．
此題還考查學(xué)生對(duì)于電功率公式，以及用電線的選擇等知識(shí)的理解，屬于中考考查重點(diǎn)．