Question

12．如圖（1）所示是某品牌摩托車(chē)轉(zhuǎn)向指示燈的電路圖，轉(zhuǎn)向指示燈的規(guī)格均為“6V  9W”，儀表盤(pán)另裝有轉(zhuǎn)向儀表燈L，規(guī)格為“6V   1W”，電源電壓為6V，當(dāng)轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)撥至左邊時(shí)，左轉(zhuǎn)前、后指示燈以及左轉(zhuǎn)儀表燈L發(fā)光，提醒行人和其他車(chē)輛：摩托車(chē)將要往左轉(zhuǎn)，L發(fā)光用來(lái)提示駕駛員左轉(zhuǎn)向燈亮了，把轉(zhuǎn)向燈開(kāi)關(guān)撥至右邊時(shí)與上述的工作原理類(lèi)似．求：

（1）轉(zhuǎn)向指示燈和轉(zhuǎn)向儀表燈L正常工作時(shí)的電阻；
（2）該摩托車(chē)左轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向指示燈電路工作10s，消耗的電能是多少？
（3）如果摩托車(chē)轉(zhuǎn)向電路設(shè)計(jì)成圖（2）所示的電路，電路存在哪些弊端？（任寫(xiě)一條即可）

Answer 1

分析 （1）已知轉(zhuǎn)向指示燈的轉(zhuǎn)向儀表燈的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求各自電阻的大小．
（2）先計(jì)算轉(zhuǎn)向燈電路的總功率，兩個(gè)轉(zhuǎn)向指示燈和一個(gè)轉(zhuǎn)向儀表燈的功率之和，還知工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能．
（3）摩托車(chē)轉(zhuǎn)向電路設(shè)計(jì)成圖（2）所示的電路后，電路為串聯(lián)，各個(gè)燈泡工作電壓小于額定電壓，一個(gè)在燈泡燒壞，都不能工作．

解答 解：（1）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$可得，P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
則轉(zhuǎn)向指示燈的電阻：R₁=$\frac{{U}_{1}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{9W}$=4Ω，
轉(zhuǎn)向儀表燈的電阻：R₂=$\frac{{U}_{2}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（6V）}^{2}}{1W}$=36Ω．
（2）轉(zhuǎn)向燈電路的總功率：P_總=2P₁+P₂=2×9W+1W=19W．
由P=$\frac{W}{t}$可得，
轉(zhuǎn)向指示燈電路工作10s，消耗的電能：W=P_總t=19W×10s=190J．
（3）如果摩托車(chē)轉(zhuǎn)向電路設(shè)計(jì)成圖（2）所示的電路，
前、后轉(zhuǎn)向燈和儀表燈組成串聯(lián)電路，存在的弊端主要有：
①三個(gè)燈泡的工作電壓都小于6V，不能正常發(fā)光，甚至?xí)�由于通過(guò)的電流過(guò)小而不發(fā)光；
②一旦三個(gè)燈泡中某一個(gè)燈的燈絲斷開(kāi)，其余兩個(gè)就不能工作；
③三個(gè)燈泡串聯(lián)，在摩托車(chē)電路布線上很不方便，并給電路維修帶來(lái)很大困難．
答：（1）轉(zhuǎn)向指示燈和轉(zhuǎn)向儀表燈L正常工作時(shí)的電阻分別為4Ω和36Ω；
（2）消耗的電能是190J．
（3）①三個(gè)燈泡的工作電壓都小于6V，不能正常發(fā)光，甚至?xí)�由于通過(guò)的電流過(guò)小而不發(fā)光；
②一旦三個(gè)燈泡中某一個(gè)燈的燈絲斷開(kāi)，其余兩個(gè)就不能工作；
③三個(gè)燈泡串聯(lián)，在摩托車(chē)電路布線上很不方便，并給電路維修帶來(lái)很大困難．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電阻、電功、電功率的計(jì)算和對(duì)電路弊端的分析，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用和對(duì)電路弊端的分析．