Question

3．小王同學(xué)運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了如圖所示的雙向控制電路，電源電壓恒定不變，燈L₁標(biāo)有“6V　6W”字樣，燈L₂標(biāo)有“12V　6W”字樣．當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至1位置且滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，燈L₁恰好正常發(fā)光；當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至2位置且滑片P滑到A端時(shí)，燈L₂恰好正常發(fā)光，則電源電壓為12V，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0W；當(dāng)燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時(shí)，兩種電路消耗的總功率之比為2：1．

Answer 1

分析 燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)與燈泡發(fā)光情況求出電源電壓；
應(yīng)用電功率公式求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，然后應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
應(yīng)用電功率公式求出電路的總功率，然后求出功率之比．

解答 解：
由電路圖可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至2位置且滑片P滑到A端時(shí)，只有燈泡L₂接入電路，燈泡兩端電壓等于電源電壓，
此時(shí)燈L₂恰好正常發(fā)光，燈泡兩端電壓等于額定電壓12V，由此可知電源電壓：U=12V，
此時(shí)變阻器連入阻值為0，所以其消耗功率為0；
當(dāng)開(kāi)關(guān)撥至1位置且滑片P滑到中點(diǎn)時(shí)，燈L₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
此時(shí)燈L₁恰好正常發(fā)光，由P=UI可知此時(shí)電路電流：
I=I_L1=$\frac{{P}_{L1額}}{{U}_{L1額}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
燈泡L₂正常發(fā)光時(shí)的電流：
I_L2=$\frac{{P}_{L2額}}{{U}_{L2額}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A，
當(dāng)燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時(shí)，兩種電路消耗的總功率之比：
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{U{I}_{L1}}{U{I}_{L2}}$=$\frac{{I}_{L1}}{{I}_{L2}}$=$\frac{1A}{0.5A}$=$\frac{2}{1}$．
故答案為：12；0；2：1．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)綜合題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，知道燈泡正常發(fā)光時(shí)燈泡兩端電壓等于其額定電壓，應(yīng)用電功率公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以解題．