题目内容

【题目】某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型,接通相应指示灯后,该指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光,电路中电源电压恒为6伏,指示灯规格为“6V 3W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及铁的阻值忽略不计.
(1)若让左转、右转指示灯同时工作,转向开关应与触点接通.(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”)
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时,右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示.已知当右转指示灯微弱发光时,其两端实际电压为U,消耗的实际功率为额定功率的 求:①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能;
②定值电阻R0的阻值(指示灯的电阻不变).

【答案】
(1)3和4
(2)解:①此时灯泡发出微弱的光时的功率是:P′= P= ×3W=0.12W;

故据图乙可知,每1.5s的时间,指示灯3W工作时间是0.5s,0.12W工作时间还是1s,故指示灯工作30s,以3W功率工作的时间是t1= ×0.5=10s,所以以0.12W工作的时间是t2=30s﹣10s=20s;

故以3W功率消耗的电能是W1=Pt1=3W×10s=30J;

故以0.12W功率消耗的电能是W2=P′t2=0.12W×20s=2.4J;

故总共消耗的电能是:W=32.4J;

②据指示灯规格为“6V 3W”且灯泡的电阻不变,可知,灯泡的电阻是R= = =12Ω;

当指示灯为0.12W时,据P=I2R可知,I=0.1A;

故此时灯泡的电压是:U=IR=0.1A×12Ω=1.2V,所以定值电阻的电压是:U′=6V﹣1.2V=4.8V;

故定值电阻的阻值是:R0= = =48Ω


【解析】解:(1)据图可知,若想使得两个指示灯都工作,所以应该让两个指示灯同时接入电路,故应将开关与触点3和4接通; (1)据电路分析即可,及需要让两个指示灯都接入电路即可;(2)①计算出指示灯两种功率下的工作时间,而后据公式W=Pt计算电能即可;②据灯泡的规格可以计算出灯泡的电阻,据灯泡的电阻和灯泡的实际功率可以计算出灯泡的实际电流,而后再据串联电路电压和电流的规律分析即可得出答案.

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