Question

【題目】如圖甲所示，這是物理興趣小組設(shè)計(jì)的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型，電路中電源電壓恒為6V，指示燈的規(guī)格均為“6V 3W”，R0為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計(jì)。

當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”剛接通時(shí)，電磁鐵中有電流通過，右轉(zhuǎn)指示燈發(fā)光較暗，接著，銜鐵被吸下，觸點(diǎn)A與B接通，電磁鐵和電阻R0被短路，右轉(zhuǎn)指示燈發(fā)光較亮，此時(shí)，由于電磁鐵中沒有電流通過，銜鐵被彈簧拉上去，觸點(diǎn)A與B分離，電磁鐵中又有電流通過，隨后電磁鐵又將銜鐵吸下，如此循環(huán)，右轉(zhuǎn)指示燈會(huì)較暗、較亮交替閃爍。當(dāng)開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，右轉(zhuǎn)向指示燈兩端實(shí)際電壓變化規(guī)律如乙圖所示。已知右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光較暗時(shí)，其兩端實(shí)際電壓為Ux，其消耗的實(shí)際功率為額定功率的4%，不考慮指示燈電阻隨溫度的變化。

（1）右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光較亮?xí)r，觸點(diǎn)A和觸點(diǎn)B的狀態(tài)是______（接通/斷開）；

（2）右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光較暗時(shí)，指示燈消耗的實(shí)際功率是______W，指示燈兩端的實(shí)際電壓Ux=______V；

（3）右轉(zhuǎn)向燈交替工作6s，其消耗的電能是______J；

（4）定值電阻R0的大小是______Ω；

（5）開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，若電阻R0斷路了，此時(shí)右轉(zhuǎn)向指示燈的狀態(tài)是______（持續(xù)發(fā)光/交替發(fā)光/熄滅）。

Answer 1

【答案】 接通 0.12 1.2 6.48 48 熄滅

【解析】（1）由題意可知，當(dāng)右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光較亮?xí)r，觸點(diǎn)A和觸點(diǎn)B的狀態(tài)是接通的；（2）當(dāng)右轉(zhuǎn)向燈發(fā)光較暗時(shí)，其實(shí)際功率為P實(shí)=4%P額=4%×3W=0.12W；由燈泡的規(guī)格可知，燈泡的電阻為R燈=12Ω，故可得指示燈兩端的實(shí)際電壓Ux=1.2V；（3）在工作6s內(nèi)，有2s是較亮，有4s是較暗，故消耗的電能為W=P較亮t1+P較暗t2=6.48J；（4）當(dāng)發(fā)光較暗時(shí)，右轉(zhuǎn)向燈與定值電阻是串聯(lián)的，此時(shí)電路中的電流為0.1A，定值電阻兩端的電壓為6V-1.2V=4.8V，所以可得定值電阻的阻值為4.8V/0.1A=48Ω；（5）由圖示可知，開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，若電阻Ro斷路了，則整個(gè)電路斷開，右轉(zhuǎn)向燈是熄滅的。