题目

如图甲所示是某校科技小组设计的汽车转向灯电路模型原理图，接通相应指示灯后，该指示灯会亮（正常发光）、暗（微弱发光）交替闪烁，电路中电源电压12V不变，指示灯的规格均为“12V  3W”，R0为定值电阻，左转或右转指示灯单独闪烁时，电压表两端实际电压随时间的变化规律如图乙所示．设指示灯的电阻不变，电磁铁线圈及衔铁的电阻值不计．求： （1） 指示灯的电阻； （2） 转向开关S与触点“2”和“3”接通时，指示灯微弱发光状态下的实际电功率为多少？ （3） 转向开关S与触点“4”和“5”接通时，指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能． 答案： 解：由P=UI= U2R 得，指示灯的电阻： RL= UL2PL = (12V)23W =48Ω；答：指示灯的电阻为48Ω； 解：转向开关S与触点“2”和“3”接触时，由图乙可知当指示灯微弱发光时R0两端的电压为U0=9.6V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以指示灯两端的电压：UL实=U﹣U0=12V﹣9.6V=2.4V，则指示灯的实际功率：PL实= UL实2RL = (2.4V)248Ω =0.12W；答：指示灯微弱发光状态下的实际电功率为0.12W； 解：转向开关S与触点“4”和“5”接触时，由图乙可知，交替工作的周期为0.3s，一个周期内正常发光时间为0.2s，微弱发光时间为0.1s； 则指示灯交替闪烁工作1min，正常发光的时间t1= 60s0.3s ×0.2s=40s，微弱发光的时间t2=t﹣t1=60s﹣40s=20s，由P= Wt 可得，正常发光消耗的电能：W1=PLt1=3W×40s=120J，微弱发光时消耗的电能：W2=PL实t2=0.12W×20s=2.4J，共消耗电能：W=W1+W2=120J+2.4J=122.4J．答：指示灯交替闪烁工作1min消耗的电能为122.4J．

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