Question

12．如图（1）所示是某品牌摩托车转向指示灯的电路图，转向指示灯的规格均为“6V  9W”，仪表盘另装有转向仪表灯L，规格为“6V   1W”，电源电压为6V，当转向灯开关拨至左边时，左转前、后指示灯以及左转仪表灯L发光，提醒行人和其他车辆：摩托车将要往左转，L发光用来提示驾驶员左转向灯亮了，把转向灯开关拨至右边时与上述的工作原理类似．求：

（1）转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻；
（2）该摩托车左转弯时，转向指示灯电路工作10s，消耗的电能是多少？
（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，电路存在哪些弊端？（任写一条即可）

Answer 1

分析 （1）已知转向指示灯的转向仪表灯的额定电压和额定功率，根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求各自电阻的大小．
（2）先计算转向灯电路的总功率，两个转向指示灯和一个转向仪表灯的功率之和，还知工作时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能．
（3）摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路后，电路为串联，各个灯泡工作电压小于额定电压，一个在灯泡烧坏，都不能工作．

解答 解：（1）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$可得，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
则转向指示灯的电阻：R₁=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{9W}$=4Ω，
转向仪表灯的电阻：R₂=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{1W}$=36Ω．
（2）转向灯电路的总功率：P_总=2P₁+P₂=2×9W+1W=19W．
由P=$\frac{W}{t}$可得，
转向指示灯电路工作10s，消耗的电能：W=P_总t=19W×10s=190J．
（3）如果摩托车转向电路设计成图（2）所示的电路，
前、后转向灯和仪表灯组成串联电路，存在的弊端主要有：
①三个灯泡的工作电压都小于6V，不能正常发光，甚至会由于通过的电流过小而不发光；
②一旦三个灯泡中某一个灯的灯丝断开，其余两个就不能工作；
③三个灯泡串联，在摩托车电路布线上很不方便，并给电路维修带来很大困难．
答：（1）转向指示灯和转向仪表灯L正常工作时的电阻分别为4Ω和36Ω；
（2）消耗的电能是190J．
（3）①三个灯泡的工作电压都小于6V，不能正常发光，甚至会由于通过的电流过小而不发光；
②一旦三个灯泡中某一个灯的灯丝断开，其余两个就不能工作；
③三个灯泡串联，在摩托车电路布线上很不方便，并给电路维修带来很大困难．

点评 本题考查电阻、电功、电功率的计算和对电路弊端的分析，关键是公式及其变形的应用和对电路弊端的分析．