Question

16．如图甲所示，是小明常用的一个插线板．他在使用中发现：插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电．根据上述现象：

（1）在图乙中画出插线板中开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线接通．
（2）电阻R在电路中的作用是保护指示灯．若指示灯规格是“2V  10mA”，则电阻R应为21800Ω．
（3）指示灯所在的电路消耗总电功率为2.2W．

Answer 1

分析 （1）由题意可知，开关闭合时指示灯会发光，插孔正常通电，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明指示灯和插座可以独立工作、互不影响即为并联，且开关位于干路；
（2）电路中电阻R与指示灯串联，是为了防止电路中的电流过大，烧坏指示灯；根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值；
（3）根据P=UI求出指示灯所在的电路消耗总电功率．

解答 解：（1）由题意可知，指示灯和插座之间是并联，且开关位于干路，如下图所示：

（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：
U_R=U-U_L=220V-2V=218V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串联电阻的阻值：
R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{218V}{10×1{0}^{-3}A}$=21800Ω；
（3）指示灯所在的电路消耗总电功率：
P=UI_L=220V×10×10^-3A=2.2W．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）保护指示灯；21800；
（3）2.2．

点评 本题考查了电路图的连接和串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用，分清用电器之间的连接方式和开关的位置较为关键．