Question

5．汽车大灯通常有两种照明方式--“远景照明”和“近景照明”．如图甲所示是某汽车大灯的灯泡示意图，A和B是灯泡内的2条灯丝，S为扇形旋钮开关．当“近景照明”时大灯只有一条灯丝通电工作，当“远景照明”时大灯两条灯丝同时通电工作．该汽车照明大灯上铭牌上标有“12V  60W/55W”的字样．

（1）当S与3、4接触时，大灯处在“远景照明”，则此时灯丝A、B的连接方式为并联；
（2）当S与2、3接触时，大灯处在“近景照明”，则通过灯丝的电流是4.6A（结果保留一位小数）．
（3）某驾驶员开车在回家的路上，若照明大灯消耗的功率和时间的关系如图乙所示，则在10分钟内该大灯消耗的电能是3.42×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）串联电路中，电流只有一条路径，各用电器相互影响；并联电路中，电流有多条路径，各用电器互不影响；
（2）当S与2、3接触时，电路为B的简单电路，电路的功率最小，根据P=UI求出通过灯丝的电流；
（3）由图象可知大灯消耗的功率和对应的时间，根据W=Pt求出在10分钟内该大灯消耗的电能．

解答 解：（1）当S与3、4接触时，电流分别经A、B回到电源的负极，即电流有两条路径，则A、B的连接方式为并联；
（2）当S与2、3接触时，电路为B的简单电路，电路的功率最小，
由P=UI可得，通过灯丝的电流：
I=$\frac{{P}_{近景}}{U}$=$\frac{55W}{12V}$≈4.6A；
（3）由图乙可知，远景照明时的工作时间t_远景=4min=240s，近景照明时的时间t_近景=6min=360s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在10分钟内该大灯消耗的电能：
W=W_远景+W_近景=P_远景t_远景+P_近景t_近景=60W×240s+55W×360s=3.42×10⁴J．
故答案为：（1）并联；（2）4.6；（3）3.42×10⁴．

点评 本题考查了串并联的辨别和电功率公式、电功公式的应用，关键是大灯远景照明和近景照明时电路连接方式的判断．