Question

小明发现自己家汽车照明大灯的灯泡内有两根灯丝，一根是功率较小的近光灯丝（主要用于照亮车前较近的路面），另一根是功率稍大的远光灯丝（主要用于照亮前方较远的路面）．当控制手柄拨到“近光”位置时，近光灯丝正常发光；当控制手柄拨到“远光”位置时，近光灯丝和远光灯丝同时正常发光．该灯泡上标有“12V 60W/54W”的字样，通过计算回答：

（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流多大？

（2）近光灯丝正常发光时的电阻多大？

（3）小明爸爸驾车在郊区道路上行驶，将控制手柄拨到并保持在“远光”位置5分钟，这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少？

（4）说明这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式，并简述理由．

Answer

（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流为4.5A；

（2）近光灯丝正常发光时的电阻约为2.7Ω；

（3）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置5分钟一个照明大灯消耗的电能为34200J

（4）这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式是并联，因近光灯丝既可以单独发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的

【解析】

试题分析：（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，电路只有近光灯丝工作，利用P=UI求出通过近光灯丝的电流；

（2）根据欧姆定律求出近光灯丝正常发光时的电阻；

（3）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置时，照明大灯消耗的电功率等于两灯丝的电功率之和，根据W=Pt求出消耗的电能；

（4）根据串联电路不能独立工作、并联电路可以独立工作判断两灯丝的连接方式．

【解析】
（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，电路只有近光灯丝工作，

由P=UI可得，通过近光灯丝的电流：

I近===4.5A；

（2）由欧姆定律可得，近光灯丝正常发光时的电阻：

R近==≈2.7Ω；

（3）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置时，

总功率：

P=P近+P远=60W+54W=114W，

5分钟消耗的电能：

W=Pt=114W×5×60s=34200J；

（4）这种灯泡内两根灯丝是并联的，因近光灯丝既可以单独发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的．

答：（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流为4.5A；

（2）近光灯丝正常发光时的电阻约为2.7Ω；

（3）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置5分钟一个照明大灯消耗的电能为34200J

（4）这种灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式是并联，因近光灯丝既可以单独发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的．

【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是根据串联电路和并联电路的特点判断出灯泡内两根灯丝在电路中的连接方式．