Question

为了交通安全，机动车转弯时，要使用转向灯对其他车辆及行人发出信号，同时车内的转向指示灯装置也会给驾驶员提供转向灯是否正常的信息．具体地说，当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯D_右1、D_右2均正常发光，车内的转向指示灯同时也闪亮，而两只左转向灯D_左1、D_左2不发光．左转弯与右转弯的情况类似．
如图所示，机动车转向灯电路的四只转向灯D_右1、D_右2、D_左1、D_左2以及转向指示灯D尚未接入电路．已知四只转向灯均为标有“6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯D标有“6V，1.5W”字样，电源电压为6V，图中RJ为闪光器，它可以使电路间歇地通、断．请回答：
（1）按题目要求将四只转向灯D_右1、D_右2、D_左1、D_左2及转向指示灯D接入电路，完成机动车转向灯电路图．
（2）四只转向灯的额定功率相同，为什么转向灯电路工作时，总是两只转向灯发光，另外两只转向灯不发光？请运用你学过的电学知识加以分析、论证．

Answer 1

【答案】分析：（1）由题意可知，四只转向灯的规格相同，当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯D_右1、D_右2均正常发光说明两灯泡并联且由同一开关控制，同理前、后两只转向灯D_左1、D_左2并联且由同一开关控制；无论向左还是向右车内的转向指示灯同时也闪亮说明转向指示灯D始终在电路中．
（2）①已知转向指示灯和D灯的额定电压和额定功率，根据公式R=可求出各自电阻的大小；
②摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯R_D1、R_D2并联后再接到电源上，所以其两端的电压为6V，正常发光；根据欧姆定律可得，左（或右）两只转向灯和灯D总电流I=，根据P=I²R求得灯D获得的功率，在比较其和灯D的额定功率，就可得出结论；
③根据并联电路电流的特点可得，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流；根据P=I²R求出每个左（或右）转向灯的实际功率，用这个功率和额定功率比较就可以得出结论．
解答：解：（1）灯D_右1、D_右2并联且由1触电控制，灯D_左1、D_左2并联且由2触点控制，转向指示灯D分别接到a和b上，电路如图所示．

（2）①∵灯D的规格是“6V  1.5W”，
∴灯D的电阻为R_D===24Ω，?????????????????
∵转向灯的规格都是“6V、10W”，
∴转向灯的电阻均为R===3.6Ω，?
左（或右）两只转向灯和灯D的总电阻：
R_总=R_D+=25.8Ω，?
②当摩托车向右（或左）转时，开关S接至位置1（或位置2），此时右转（或左）向灯R_D1、R_D2两端的电压为6V，正常发光．
灯D的电流：
I_D==≈0.23A，
灯D上获得的功率：
P_D′=I_D²R_D=（0.23A）²×24Ω≈1.3W，
由于P_D′与灯D的额定功率（1.5W）差不多，所以此时灯D也能发光．
③与此同时，通过左（或右）转向灯中每只灯泡上的电流，
I=I_D=×0.23A=0.115A
每个左（或右）转向灯的实际功率为：
P_实=I²R=（0.115A）²×3.6Ω≈0.052W，
由于左（或右）转向灯的P实远小于其额定功率10W，所以左（或右）转向灯不能发光．
点评：解决本题的关键：一是根据题意得出各灯泡的串并联，二是开关处于不同位置时，灯D和左（或右）转向灯的实际功率的求得，主要是电功率公式的灵活应用．