汽车的照明大灯的灯泡内有两根灯丝，一根是功率较小的近光灯丝（主要用于照亮前方较近的路面），另一根是功率稍大的远光灯丝（主要用于照亮前方较远的路面）．当控制手柄拨到“近

Question

汽车的照明大灯的灯泡内有两根灯丝，一根是功率较小的近光灯丝（主要用于照亮前方较近的路面），另一根是功率稍大的远光灯丝（主要用于照亮前方较远的路面）．当控制手柄拨到“近光”位置时，近光灯丝正常发光；当控制手柄拨到“远光”位置时，近光灯丝和远光灯丝同时正常发光．该灯泡上标有“12V 48W/36W”的字样，通过计算回答：
（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流多大？
（2）近光灯丝正常发光时的电阻多大？
（3）将控制手柄拨到“远光”位置时，该电路的连接方式是？
（4）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置2分钟，这段时间内一个照明大灯消耗的电能是多少焦？

Answer 1

（1）由公式P=UI可得，通过近光灯丝的电流：
I_近=(P近)/(U)=(36W)/(12V)=3A；
（2）由P=(U2)/(R)可得，近光灯丝正常发光时的电阻R=(U2)/(P)=((12V)2)/(36W)=4Ω；
（3）这种灯泡内两根灯丝是并联的，因近光灯丝既可以单独发光，也可以和远光灯丝同时正常发光，所以它们是并联的．
（4）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置时，
总功率：
P=P_近+P_远=36W+48W=84W，
由P=(W)/(t)可得，手柄放在“远光灯”时2分钟消耗的电能：
W=Pt=84W×2×60s=10080J．
答：（1）当控制手柄拨到“近光”位置时，通过近光灯丝的电流为3A；
（2）近光灯丝正常发光时的电阻为4Ω；
（3）将控制手柄拨到“远光”位置时，该电路的连接方式是并联；
（4）将控制手柄拨到并保持在“远光”位置2分钟，这段时间内一个照明大灯消耗的电能是10080J．