Question

7．晚上，當(dāng)室內(nèi)漆黑一片時(shí)，要找照明燈的開關(guān)很不方便．小明想給開關(guān)裝一個(gè)指示燈，他的設(shè)想：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，照明燈正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，只有指示燈發(fā)光．小明設(shè)計(jì)了如圖所示的模擬電路，S是總開關(guān)，S₁相當(dāng)于照明燈的開關(guān)，L₁（6V 1W）是指示燈，L₂（6V 12W）是照明燈，電源電壓是6V，當(dāng)把S閉合，S₁斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是0.16A．
（1）分析當(dāng)S閉合、S₁閉合時(shí)，L₂能否正常發(fā)光．
（2）通過計(jì)算分析，當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，是否只有L₁發(fā)光．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S閉合、S₁閉合時(shí)，電路為L₂的簡單電路，兩端的電壓和額定電壓相等；
（2）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出兩燈泡的電阻，當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出兩燈泡的實(shí)際功率，然后比較兩燈泡實(shí)際功率判斷是否發(fā)光．

解答 解：（1）當(dāng)S閉合、S₁閉合時(shí)，電路為L₂的簡單電路，兩端的電壓即為電源的電壓6V，
因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，
所以，L₂能正常發(fā)光；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{1W}$=36Ω，R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{12W}$=3Ω，
當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
兩燈泡的實(shí)際功率分別為：
P₁′=I²R₁=（0.16A）²×36Ω=0.9216W，P₂′=I²R₂=（0.16A）²×3Ω=0.0768W，
燈泡L₁的實(shí)際功率接近額定功率能發(fā)光，燈泡L₂的實(shí)際功率太小不能發(fā)光．
答：（1）當(dāng)S閉合、S₁閉合時(shí)，L₂兩端的電壓和額定電壓相等，能正常發(fā)光；
（2）經(jīng)計(jì)算可知，當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，只有L₁發(fā)光．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小．