Question

【題目】小明發(fā)現(xiàn)自己家汽車照明大燈的燈泡內(nèi)有兩根燈絲，一根是功率較小的近光燈絲（主要用于照亮車前較近的路面），另一根是功率稍大的遠(yuǎn)光燈絲（主要用于照亮前方較遠(yuǎn)的路面）．當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，近光燈絲正常發(fā)光；當(dāng)控制手柄撥到“遠(yuǎn)光”位置時(shí)，近光燈絲和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光．該燈泡上標(biāo)有“12V 60W/54W”的字樣，通過(guò)計(jì)算回答：

（1）當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，通過(guò)近光燈絲的電流多大？

（2）近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻多大？

（3）小明爸爸駕車在郊區(qū)道路上行駛，將控制手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光”位置5分鐘，這段時(shí)間內(nèi)一個(gè)照明大燈消耗的電能是多少？

（4）說(shuō)明這種燈泡內(nèi)兩根燈絲在電路中的連接方式，并簡(jiǎn)述理由．

Answer 1

【答案】（1）當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，通過(guò)近光燈絲的電流為4.5A；

（2）近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻約為2.7Ω；

（3）將控制手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光”位置5分鐘一個(gè)照明大燈消耗的電能為34200J

（4）這種燈泡內(nèi)兩根燈絲在電路中的連接方式是并聯(lián)，因近光燈絲既可以單獨(dú)發(fā)光，也可以和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光，所以它們是并聯(lián)的

【解析】試題分析：（1）當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，電路只有近光燈絲工作，利用P=UI求出通過(guò)近光燈絲的電流；

（2）根據(jù)歐姆定律求出近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻；

（3）將控制手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光”位置時(shí)，照明大燈消耗的電功率等于兩燈絲的電功率之和，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能；

（4）根據(jù)串聯(lián)電路不能獨(dú)立工作、并聯(lián)電路可以獨(dú)立工作判斷兩燈絲的連接方式．

解：（1）當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，電路只有近光燈絲工作，

由P=UI可得，通過(guò)近光燈絲的電流：

I近===4.5A；

（2）由歐姆定律可得，近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻：

R近==≈2.7Ω；

（3）將控制手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光”位置時(shí)，

總功率：

P=P近+P遠(yuǎn)=60W+54W=114W，

5分鐘消耗的電能：

W=Pt=114W×5×60s=34200J；

（4）這種燈泡內(nèi)兩根燈絲是并聯(lián)的，因近光燈絲既可以單獨(dú)發(fā)光，也可以和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光，所以它們是并聯(lián)的．

答：（1）當(dāng)控制手柄撥到“近光”位置時(shí)，通過(guò)近光燈絲的電流為4.5A；

（2）近光燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻約為2.7Ω；

（3）將控制手柄撥到并保持在“遠(yuǎn)光”位置5分鐘一個(gè)照明大燈消耗的電能為34200J

（4）這種燈泡內(nèi)兩根燈絲在電路中的連接方式是并聯(lián)，因近光燈絲既可以單獨(dú)發(fā)光，也可以和遠(yuǎn)光燈絲同時(shí)正常發(fā)光，所以它們是并聯(lián)的．