Question

6．某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型，接通相應(yīng)指示燈后，該指示燈會亮、暗（微弱發(fā)光）交替閃爍發(fā)光．電路中電源電壓恒為6伏，指示燈正常發(fā)光的電壓為6伏，阻值12歐且保持不變，R₀為定值電阻，電磁鐵線圈及銜鐵的阻值忽略不計(jì)．
（1）若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作，轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點(diǎn)3和4接通．（填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）．
（2）當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點(diǎn)“2和3”接通時(shí)，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實(shí)際電壓變化規(guī)律如圖乙所示．請解釋右轉(zhuǎn)示燈如何實(shí)現(xiàn)交替閃爍發(fā)光？據(jù)圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)接觸3和4的瞬間，燈泡較暗，電磁鐵中有電流經(jīng)過，產(chǎn)生磁性，之后將動觸電A吸下，電路電流會經(jīng)過銜鐵、經(jīng)過動觸點(diǎn)A和指示燈回到負(fù)極，即電磁鐵和定值電阻R₀短路，電路電阻變小，燈泡變亮；但此時(shí)電磁鐵失去磁性，由于彈簧的原因，使得動觸點(diǎn)A與靜觸點(diǎn)B分離，即上面的電路會斷開，電磁鐵和定值電阻R₀接入電路，電燈又變暗，且此時(shí)電磁鐵會再具有磁性，從而使得動觸點(diǎn)再次被吸下，燈泡再變亮，如此更替循環(huán)．
（3）已知當(dāng)右轉(zhuǎn)指示微弱發(fā)光時(shí)，其兩端實(shí)際電壓為U，正常發(fā)光與微弱發(fā)光時(shí)流過燈泡的電流之比為5：1．求：定值電阻R₀的阻值．

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作時(shí)開關(guān)的位置；
（2）據(jù)該電路的工作過程分析即可解決；
（3）知道指示燈的額定電壓和電阻，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出指示燈正常工作的電流，根據(jù)題意求出當(dāng)右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時(shí)的實(shí)際電流和實(shí)際電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₀兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出R₀的阻值．

解答 解：（1）由電路圖可知，轉(zhuǎn)向開關(guān)接3和4時(shí)，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時(shí)工作；
（2）據(jù)圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)接觸3、4或3和4的瞬間，燈泡較暗，電磁鐵中有電流經(jīng)過，產(chǎn)生磁性，之后將動觸點(diǎn)A吸下，電路電流會經(jīng)過銜鐵、經(jīng)過動觸電A和指示燈回到負(fù)極，即電磁鐵和定值電阻R₀短路，電路電阻變小，燈泡變亮；但此時(shí)電磁鐵失去磁性，由于彈簧的原因，使得動觸點(diǎn)A與靜觸點(diǎn)B分離，即上面的電路會斷開，電磁鐵和定值電阻R₀接入電路，電燈又變暗，且此時(shí)電磁鐵會再具有磁性，從而使得動觸點(diǎn)再次被吸下，燈泡再變亮，如此更替循環(huán)；
（3）指示燈正常工作時(shí)的電流：I=$\frac{{U}_{額}}{R}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
正常發(fā)光與微弱發(fā)光時(shí)流過燈泡的電流之比為5：1，
所以指示燈微弱發(fā)光時(shí)的電流為I_實(shí)=0.1A，
此時(shí)指示燈兩端的實(shí)際的電壓為U=I_實(shí)R=0.1A×12Ω=1.2V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₀兩端的電壓：
U₀=U_電源-U=6V-1.2V=4.8V，
由I=$\frac{U}{R}$得：
定值電阻R₀的阻值R₀=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{實(shí)}}$=$\frac{4.8V}{0.1A}$=48Ω．
故答案為：（1）3和4；
（2）據(jù)圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)向開關(guān)接觸3、4或3和4的瞬間，燈泡較暗，電磁鐵中有電流經(jīng)過，產(chǎn)生磁性，之后將動觸電A吸下，電路電流會經(jīng)過銜鐵、經(jīng)過動觸電A和指示燈回到負(fù)極，即電磁鐵和定值電阻R₀短路，電路電阻變小，燈泡變亮；但此時(shí)電磁鐵失去磁性，由于彈簧的原因，使得動觸點(diǎn)A與靜觸點(diǎn)B分離，即上面的電路會斷開，電磁鐵和定值電阻R₀接入電路，電燈又變暗，且此時(shí)電磁鐵會再具有磁性，從而使得動觸點(diǎn)再次被吸下，燈泡再變亮，如此更替循環(huán)；
（3）定值電阻R₀的阻值48Ω．

點(diǎn)評 本題考查了電路連接的判斷和串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律公式的應(yīng)用，知道該電池繼電器的工作原理是解決該題的關(guān)鍵．