Question

5．汽車大燈通常有兩種照明方式--“遠(yuǎn)景照明”和“近景照明”．如圖甲所示是某汽車大燈的燈泡示意圖，A和B是燈泡內(nèi)的2條燈絲，S為扇形旋鈕開關(guān)．當(dāng)“近景照明”時(shí)大燈只有一條燈絲通電工作，當(dāng)“遠(yuǎn)景照明”時(shí)大燈兩條燈絲同時(shí)通電工作．該汽車照明大燈上銘牌上標(biāo)有“12V  60W/55W”的字樣．

（1）當(dāng)S與3、4接觸時(shí)，大燈處在“遠(yuǎn)景照明”，則此時(shí)燈絲A、B的連接方式為并聯(lián)；
（2）當(dāng)S與2、3接觸時(shí)，大燈處在“近景照明”，則通過(guò)燈絲的電流是4.6A（結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（3）某駕駛員開車在回家的路上，若照明大燈消耗的功率和時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，則在10分鐘內(nèi)該大燈消耗的電能是3.42×10⁴J．

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電路中，電流只有一條路徑，各用電器相互影響；并聯(lián)電路中，電流有多條路徑，各用電器互不影響；
（2）當(dāng)S與2、3接觸時(shí)，電路為B的簡(jiǎn)單電路，電路的功率最小，根據(jù)P=UI求出通過(guò)燈絲的電流；
（3）由圖象可知大燈消耗的功率和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出在10分鐘內(nèi)該大燈消耗的電能．

解答 解：（1）當(dāng)S與3、4接觸時(shí)，電流分別經(jīng)A、B回到電源的負(fù)極，即電流有兩條路徑，則A、B的連接方式為并聯(lián)；
（2）當(dāng)S與2、3接觸時(shí)，電路為B的簡(jiǎn)單電路，電路的功率最小，
由P=UI可得，通過(guò)燈絲的電流：
I=$\frac{{P}_{近景}}{U}$=$\frac{55W}{12V}$≈4.6A；
（3）由圖乙可知，遠(yuǎn)景照明時(shí)的工作時(shí)間t_{遠(yuǎn)景}=4min=240s，近景照明時(shí)的時(shí)間t_近景=6min=360s，
由P=$\frac{W}{t}$可得，在10分鐘內(nèi)該大燈消耗的電能：
W=W_{遠(yuǎn)景}+W_近景=P_{遠(yuǎn)景}t_{遠(yuǎn)景}+P_近景t_近景=60W×240s+55W×360s=3.42×10⁴J．
故答案為：（1）并聯(lián)；（2）4.6；（3）3.42×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)的辨別和電功率公式、電功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是大燈遠(yuǎn)景照明和近景照明時(shí)電路連接方式的判斷．