Question

7．如圖所示，燈泡L₁標有“6V 6W”，L₂標有“6V 3W”，電流表A₁的量程為0-3A，A₂的量程為0-0.6A，電壓表的量程為0-15V，在a、b間接入電壓可調的直流電源，閉合開關S后，假設電阻不隨溫度變化，為保證所有電學元件的安全，則允許加在a、b間的電源電壓和通過電流表A₁的電流不得超過（　　）

• A． 3.6V、0.9A
• B． 6V、1.5A
• C． 12V、3A
• D． 15V、3.75A

Answer 1

分析 開關閉合后，兩燈泡并聯，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測通過燈泡L₁的電流；
（1）根據P=UI分別求出兩燈泡的額定電流和電阻，根據電流表A₂的量程結合燈泡L₁的額定電流確定該支路的最大電流，然后根據歐姆定律和并聯電路的電壓特點以及兩燈泡的額定電壓、電壓表的量程確定a、b間允許所加的電壓；
（2）歐姆定律求出通過L₂的電流，利用并聯電路的電流特點確定電流表A₁的最大示數．

解答 解：開關閉合后，兩燈泡并聯，電壓表測電源的電壓，電流表A₁測干路電流，電流表A₂測通過燈泡L₁的電流；
（1）由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A，I₂=$\frac{{P}_{2}}{{U}_{2}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，兩燈泡的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
因L₁的額定電流為1A，A₂的量程為0～0.6A，
所以，該支路的最大電流I₁′=0.6A，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且電壓表量程0～15V，
所以，a、b間允許所加的電壓：
U=I₁′R₁=0.6A×6Ω=3.6V；
（2）通過L₂的電流：
I₂′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3.6V}{12A}$=0.3A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，且A₁的量程是0～3A，
所以，電流表A₁的示數：
I=I₁′+I₂′=0.6A+0.3A=0.9A，
故選A．

點評 本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用，關鍵是根據燈泡L₁的額定電流和A₂的量程確定該支路的最大電流，這也是容易出錯的地方．