解题思路:(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=
U
2
P
求出灯泡的电阻;当灯L起指示作用时,灯泡与电阻串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据W=Pt=I2Rt求出一个晚上消耗的电能.
(2)根据P=UI求出无人入厕时电路消耗的电功率,当有人如厕时,电路为灯泡的简单电路,灯泡两端的电压和额定电压相等,此时灯泡消耗的电功率和额定功率相等,进一步求出这两种情况下电路消耗的电功率之比.
(1)灯泡的电阻:
RL=
UL额2
P额=
(220V)2
40W=1210Ω,
当灯L起指示作用时,灯泡与电阻串联,
电路中的电流I=[U
RL+R=
220V/1210Ω+990Ω]=0.1A,
一个晚上消耗的电能W=I2RLt=(0.1A)2×1210Ω×12h=145.2W•h≈0.15KW•h(度);
(2)无人入厕时,电路消耗的电功率:
P无=UI=220V×0.1A=22W,
有人入厕时,电路消耗的电功率:
P有=PL额=40W
所以P无:P有=22W:40W=11:20.
答:(1)当灯L起指示作用时,一个晚上消耗的电能约为0.15度;
(2)无人入厕和有人入厕时电路消耗的电功率之比为11:20.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电阻的串联;电功率的计算.
考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功、电功率公式的灵活运用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等.