Question

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

當轉向開關與觸點“2和3”剛接通時，電磁鐵中有電流通過，右轉指示燈發光較暗，接著，銜鐵被吸下，觸點A與B接通，電磁鐵和電阻R0被短路，右轉指示燈發光較亮，此時，由于電磁鐵中沒有電流通過，銜鐵被彈簧拉上去，觸點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，右轉指示燈會較暗、較亮交替閃爍。當開關與觸點“2和3”接通時，右轉向指示燈兩端實際電壓變化規律如乙圖所示。已知右轉向燈發光較暗時，其兩端實際電壓為Ux，其消耗的實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）右轉向燈發光較亮時，觸點A和觸點B的狀態是______（接通/斷開）；

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

（3）右轉向燈交替工作6s，其消耗的電能是______J；

（4）定值電阻R0的大小是______Ω；

（5）開關與觸點“2和3”接通時，若電阻R0斷路了，此時右轉向指示燈的狀態是______（持續發光/交替發光/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，當右轉向燈發光較亮時，觸點A和觸點B的狀態是接通的；（2）當右轉向燈發光較暗時，其實際功率為P實=4%P額=4%×3W=0.12W；由燈泡的規格可知，燈泡的電阻為R燈=12Ω，故可得指示燈兩端的實際電壓Ux=1.2V；（3）在工作6s內，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）當發光較暗時，右轉向燈與定值電阻是串聯的，此時電路中的電流為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，開關與觸點“2和3”接通時，若電阻Ro斷路了，則整個電路斷開，右轉向燈是熄滅的。