Question

小軍臥室的墻壁燈是由兩盞“220V 60W”的白熾燈并聯組成的．如圖甲所示，他學習了電學知識后．認為這種只要閉合開關兩燈都亮的電路比較費電．于是他運用了所學知識對墻壁燈的電路進行了改造，增了一只開關，使每盞燈各用一個開關控制，且都能正常發光．
（1）請你在圖乙中畫出改造后的電路圖．
（2）小軍家其它電器都不工作．只有臥室中這兩盞燈正常發光．則電路中總電流為多少？（結果保留兩位小數）
（3）小軍臥室平均每天需開燈3h，同時開兩盞燈的時間只需1h，其余2h只需開一盞燈，請計算改造后比改造前每月可節約多少度電？（每月按30天計算）

Answer 1

【答案】分析：（1）家庭電路中，各用電器之間是并聯的，開關和所控制的用電器之間是串聯的；
（2）無論用電器是并聯還是串聯，電路消耗的總功率等于各用電器的消耗功率之和，總電流等于總功率除以總電壓，即I=；
（3）知道用電器的功率和工作時間，利用W=Pt就可以計算一段時間內消耗的電能．
解答：解：（1）家庭電路的電壓是220V，電燈的額定電壓是220V，兩盞電燈只有并聯在220V的電路中，才能正常工作．每一個電燈都有一個開關控制，每一個開關和開關控制的電燈之間是串聯的．
故答案為：

（2）小軍家其它電器都不工作．只有臥室中這兩盞燈正常發光，
電路中的總功率：P=2P₁=2×60W=120W，
∴電路中總電流：I===0.55A
答：只有臥室中這兩盞燈正常發光，則電路中總電流為0.55A．
（3）原來每月消耗的電能：
W_原=Pt=2×60×10^-3kW×3h×30=10.8kw?h
改造后每月消耗的電能：
W_改=P₁t₁+P₂t₂=2×60×10^-3kw×1h×30+60×10^-3kw×2h×30=7.2kw?h
因此每月節約的電能：
△W=W_原-W_改=10.8kw?h-7.2kw?h=3.6kw?h
答：改造后比改造前每月可節約3.6kw?h電能．
點評：（1）掌握家庭電路中用電器之間，插座之間，開關和開關控制的用電器之間的連接方法；
（2）能根據P=UI和W=Pt進行計算；
（3）用電器無論是并聯還是串聯，總功率等于各用電器的功率之和．