Question

【题目】如图甲所示，这是物理兴趣小组设计的汽车转向指示灯电路模型，电路中电源电压恒为6V，指示灯的规格均为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计．当转向开关与触点“2和3”刚接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯发光较暗，接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯发光较亮，此时，由于电磁铁中没有电流通过，衔铁被弹簧拉上去，触点A与B分离，电磁铁中又有电流通过，随后电磁铁又将衔铁吸下，如此循环，右转指示灯会较暗、较亮交替闪烁． 当开关与触点“2和3”接通时，右转向指示灯两端实际电压变化规律如乙图所示．已知右转向灯发光较暗时，其两端实际电压为Ux，其消耗的实际功率为额定功率的4%，不考虑指示灯电阻随温度的变化

（1）右转向灯发光较亮时，触点A和触点B的状态是（填“接通”或“断开”）
（2）右转向灯发光较暗时，消耗的实际功率是W，指示灯两端的实际电压Ux=V．
（3）右转向灯交替工作6s，其消耗的电能是J
（4）定值电阻R0的大小是Ω
（5）开关与触点“2和3”接通时，若电阻R0断路了，此时右转向指示灯的状态是（填“持续发光”、“交替发光”或“熄灭”）

Answer 1

【答案】
（1）接通
（2）0.12；1.2
（3）6.48
（4）48
（5）熄灭
【解析】解：（1）当转向开关与触点“2和3”刚接通时，电磁铁中有电流通过，右转指示灯发光较暗，接着，衔铁被吸下，触点A与B接通，电磁铁和电阻R0被短路，右转指示灯发光较亮；（2）由P= 可得，指示灯的电阻： RL= = =12Ω，
当右转指示灯微弱发光时，指示灯的实际功率：
PL实=4%PL=0.04×3W=0.12W，
指示灯的电压为：Ux= = =1.2V；（3）由图乙可知，交替工作的周期为1.5s，一个周期内正常发光的时间为0.5s，
则右转指示灯闪烁交替工作6s内，
正常发光的时间t1= ×0.5s=2s，微弱发光的时间t2=t﹣t1=6s﹣2s=4s，
由P= 可得，正常发光消耗的电能：
W1=PLt1=3W×2s=6J，
微弱发光时消耗的电能：
W2=P实t2=0.12W×4s=0.48J，
共消耗电能：
W=W1+W2=6J+0.48J=6.48J；（4）灯泡两端的实际电压为1.2V：
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0=U﹣Ux=6V﹣1.2V=4.8V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I= =
即 = ，
解得：R0=48Ω．（5）开关与触点“2和3”接通时，若电阻Ro断路了，此时电磁铁中无电流，无磁性，不再吸引衔铁，上下两条路都断路，右转向指示灯的不发光．
所以答案是：（1）接通；（2）0.12；1.2；（3）6.48；（4）48；（5）熄灭．
【考点精析】掌握电磁继电器的组成、原理和特点和实际功率的概念是解答本题的根本，需要知道电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关．它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流．还可实现自动控制；实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率．