Question

（2012?哈爾濱）某同學設(shè)計了如圖所示的雙向開關(guān)電路，電源電壓保持不變，燈L_l標有“3V 3W”字樣，燈L₂標有“9V 4.5W”字樣．當開關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時，燈L₂恰好正常發(fā)光．下列說法正確的是（不計燈絲電阻隨溫度的變化）（　�。�

A．電源電壓為12V

B．L₂正常發(fā)光時，電路中的電流為2A

C．要使L₁正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應為6Ω

D．當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比為2：3

Answer 1

分析：（1）當開關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時，電路為L₂的簡單電路；根據(jù)燈泡在額定電壓下正常工作結(jié)合L₂的銘牌得出電源的電壓，根據(jù)I=

P

U

得出此時電路中的電流，根據(jù)P=UI求出此時電路中的總功率．
（2）當開關(guān)撥至1位置時，燈泡L₁與滑動變阻器串聯(lián)；燈泡L₁正常工作時其兩端的電壓和額定電壓相等，根據(jù)I=

P

U

求出此時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出此時滑動變阻器接入電路的電阻值，根據(jù)P=UI求出此時電路中的總功率，進一步求出當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比．

解答：解：（1）當開關(guān)撥至2位置且滑片滑到A端時，等效電路圖如下圖所示：

∵燈L₂恰好正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U₂=9V，故A不正確；
此時電路中的電流I=

P2

U2

=

4.5W

9V

=0.5A，故B不正確；
此時電路的總功率P=UI=9V×0.5A=4.5W．
（2）當開關(guān)撥至1位置時，等效電路圖如下圖所示：

∵L₁正常發(fā)光時，U₁=3V，P₁=3W，
∴電路中的電流I′=

P1

U1

=

3W

3V

=1A，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U₁=9V-3V=6V，
滑動變阻器接入電路的阻值R_滑=

U滑

I′

=

6V

1A

=6Ω，故C正確；
電路的總功率P′=UI′=9V×1A=9W，
所以當燈L₁、L₂分別正常發(fā)光時，兩次電路的總功率之比為：
P′：P=9W：4.5W=2：1，故D不正確．
故選C．

點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關(guān)鍵是知道燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等．