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

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  • 难度: 使用次数:189 入库时间:2016-10-14

    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 3WR0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12233445

    2)当转向开关与触点23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:当右转指示灯微弱发光时,它两端的实际电压Ux

    定值电阻R0的阻值(指示灯的电阻不变);

    右转指示灯闪烁交替工作30s消耗的电能.

    答案

    【考点】欧姆定律的应用;电功的计算;电功率的计算.

    【分析】1)由电路图可知,左转、右转指示灯同时工作时开关的位置;

    2知道指示灯的额定电压和额定功率,根据P=求出指示灯的电阻,根据题意求出当右转指示灯微弱发光时指示灯的实际功率,再根据P=求出灯泡两端的实际电压;

    根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R0的阻值;

    由图乙可知,交替工作的周期和一个周期内加热时间,据此求出右转指示灯闪烁交替工作30s内正常发光的时间,进一步求出微弱发光的时间,根据P=求出正常发光消耗的电能和微弱发光时消耗的电能,两者之和即为共消耗电能.

    【解答】解:(1)由电路图可知,转向开关接34时,左转、右转指示灯同时工作;

    2P=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=PL=×3W=0.12W

    则灯泡两端的实际电压:

    Ux===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=UUx=6V1.2V=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

    由图乙可知,交替工作的周期为1.5s,一个周期内加热时间为0.5s

    则右转指示灯闪烁交替工作30s内,

    正常发光的时间t1=×0.5s=10s,微弱发光的时间t2=tt1=30s10s=20s

    P=可得,正常发光消耗的电能:

    W1=PLt1=3W×10s=30J

    微弱发光时消耗的电能:

    W2=PLt2=0.12W×20s=2.4J

    共消耗电能:

    W=W1+W2=30J+2.4J=32.4J

    答:(134

    2当右转指示灯微弱发光时,它两端的实际电压为1.2V

    定值电阻R0的阻值为48Ω

    右转指示灯闪烁交替工作30s消耗的电能为32.4J

    【点评】本题考查了电路连接的判断和电功率公式、串联电路的特点、欧姆定律、电功公式的应用,关键是从图象中得出指示灯正常工作的时间和微弱发光时的时间.


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