Question

當汽車進入海底隧道時，需要選擇正確的照明方式以確保行車安全．汽車大燈通常有兩種照明方式--“遠景照明”和“近景照明”，且“遠景照明”時大燈的功率較大．如圖是某汽車大燈的燈泡示意圖，A和B是燈泡內的2條燈絲．通過開關S分別與觸點“l”或“2”連接，使燈絲A或B工作，以改變照明方式．已知燈泡的額定電壓為12伏，燈絲A的電阻R_A為1.2歐，燈絲B的電阻R_B為1.6歐，電源電壓U保持12伏不變．則當開關S與觸點“2”接通時，汽車大燈照明方式是

“近景照明”

；“遠景照明”時汽車大燈的功率為

120

W，若汽車夜間正常行駛2h，此過程中需“遠景照明”所用時間一共為30min，則此過程中汽車大燈消耗的電能是

0.195

kW?h．

Answer 1

分析：（1）根據電路圖分析開關S接“1”和接“2”時電路的連接方式，電源的電壓一定，根據P=

U2

R

判斷兩種情況下電路的總功率，進一步判斷汽車大燈照明方式；
（2）根據P=

U2

R

得出“遠景照明”時汽車大燈的功率，再根據電阻的串聯和P=

U2

R

得出“近景照明”時汽車大燈的功率，根據題意求出兩種情況下工作的時間，利用W=Pt求出各自消耗的電能，兩者之和即為正常行駛2h消耗的電能．

解答：解：（1）由電路圖可知，開關S與觸點“1”接觸時，電路為R_A的簡單電路；開關S與觸點“2”接觸時，電路為R_B的簡單電路；
∵R_A=1.2Ω，R_B=1.6Ω，即R_A＜R_B，
∴電壓一定時，根據P=

U2

R

可知，當開關S與觸點“2”接通時，電路中的電阻最大，功率最小，即為“近景照明”；
（2）“遠景照明”時汽車大燈的功率：
P_遠=

U2

RA

=

(12V)2

1.2Ω

=120W=0.12kW，
∵串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴“近景照明”時汽車大燈的功率：
P_近=

U2

RB

=

(12V)2

1.6Ω

=90W=0.09W，
兩種情況下工作的時間分別為：
t_遠=30min=0.5h，t_近=2h-0.5h=1.5h，
此過程中汽車大燈消耗的電能：
W=W_遠+W_近=P_遠t_遠+P_近t_近=0.12kW×0.5h+0.09kW×1.5h=0.195kW?h．
故答案為：“近景照明”；120；0.195．

點評：本題考查了電功率和電功的計算，關鍵是分析好開關分別接兩個觸點時電路的連接方式，計算過程要注意單位的換算．