Question

【題目】小明發現自己家汽車照明大燈的燈泡內有兩根燈絲，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光燈絲（主要用于照亮前方較遠的路面）．當控制手柄撥到“近光”位置時，近光燈絲正常發光；當控制手柄撥到“遠光”位置時，近光燈絲和遠光燈絲同時正常發光．該燈泡上標有“12V 60W/54W”的字樣，通過計算回答：

（1）當控制手柄撥到“近光”位置時，通過近光燈絲的電流多大？

（2）近光燈絲正常發光時的電阻多大？

（3）小明爸爸駕車在郊區道路上行駛，將控制手柄撥到并保持在“遠光”位置5分鐘，這段時間內一個照明大燈消耗的電能是多少？

（4）說明這種燈泡內兩根燈絲在電路中的連接方式，并簡述理由．

Answer 1

【答案】（1）當控制手柄撥到“近光”位置時，通過近光燈絲的電流為4.5A；

（2）近光燈絲正常發光時的電阻約為2.7Ω；

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

（4）這種燈泡內兩根燈絲在電路中的連接方式是并聯，因近光燈絲既可以單獨發光，也可以和遠光燈絲同時正常發光，所以它們是并聯的

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

（2）根據歐姆定律求出近光燈絲正常發光時的電阻；

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

（4）根據串聯電路不能獨立工作、并聯電路可以獨立工作判斷兩燈絲的連接方式．

解：（1）當控制手柄撥到“近光”位置時，電路只有近光燈絲工作，

由P=UI可得，通過近光燈絲的電流：

I近===4.5A；

（2）由歐姆定律可得，近光燈絲正常發光時的電阻：

R近==≈2.7Ω；

（3）將控制手柄撥到并保持在“遠光”位置時，

總功率：

P=P近+P遠=60W+54W=114W，

5分鐘消耗的電能：

W=Pt=114W×5×60s=34200J；

（4）這種燈泡內兩根燈絲是并聯的，因近光燈絲既可以單獨發光，也可以和遠光燈絲同時正常發光，所以它們是并聯的．

答：（1）當控制手柄撥到“近光”位置時，通過近光燈絲的電流為4.5A；

（2）近光燈絲正常發光時的電阻約為2.7Ω；

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

（4）這種燈泡內兩根燈絲在電路中的連接方式是并聯，因近光燈絲既可以單獨發光，也可以和遠光燈絲同時正常發光，所以它們是并聯的．