Question

7．如图所示，灯泡L₁标有“6V 6W”，L₂标有“6V 3W”，电流表A₁的量程为0-3A，A₂的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，在a、b间接入电压可调的直流电源，闭合开关S后，假设电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加在a、b间的电源电压和通过电流表A₁的电流不得超过（　　）

• A． 3.6V、0.9A
• B． 6V、1.5A
• C． 12V、3A
• D． 15V、3.75A

Answer 1

分析 开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测通过灯泡L₁的电流；
（1）根据P=UI分别求出两灯泡的额定电流和电阻，根据电流表A₂的量程结合灯泡L₁的额定电流确定该支路的最大电流，然后根据欧姆定律和并联电路的电压特点以及两灯泡的额定电压、电压表的量程确定a、b间允许所加的电压；
（2）欧姆定律求出通过L₂的电流，利用并联电路的电流特点确定电流表A₁的最大示数．

解答 解：开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测通过灯泡L₁的电流；
（1）由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，两灯泡的电阻分别为：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
因L₁的额定电流为1A，A₂的量程为0～0.6A，
所以，该支路的最大电流I₁′=0.6A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电压表量程0～15V，
所以，a、b间允许所加的电压：
U=I₁′R₁=0.6A×6Ω=3.6V；
（2）通过L₂的电流：
I₂′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3.6V}{12A}$=0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且A₁的量程是0～3A，
所以，电流表A₁的示数：
I=I₁′+I₂′=0.6A+0.3A=0.9A，
故选A．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡L₁的额定电流和A₂的量程确定该支路的最大电流，这也是容易出错的地方．