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    【题目】某科研兴趣小组对超声波充电汽车进行了研究．研究发现：通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可以将其能量转换为电能为电池充电（如图甲）．接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8w．

    （1）若充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能是多少？

    （2）该科研兴趣小组设计了如图乙所示的小车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光．电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计．当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图丙所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为Ux，消耗的实际功率为额定功率的。

    求：①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能。

    ②定值电阻R0的阻值。（指示灯的电阻不变）

    【答案】（1）7200J，（2）①32.4J；②48Ω．

    【解析】解：（1）已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W，若充电时小车与转换器间距L=2m，

    接收器接收到的超声波功率为P，则 ，即

    解得P =2W，

    2h内所充电能

    （2）①灯泡发出微弱光时的功率，

    由图乙可知，每1.5s的时间，3W的指示灯工作时间是0.5s，0.12W的工作时间是1s，

    所以：指示灯工作30s时，3W的指示灯工作时间： ，

    0.12W的指示灯工作时间：t2=30s-10s=20s，右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能：W=W1+W2=P1t1+P2t2=3W×10s+0.12W×20s=32.4J。

    ②根据可得，灯泡的电阻

    当灯泡发出微弱光时的功率：P2=0.12W时，根据P=I2R可知，

    由欧姆定律可知此时灯泡的电压是：UL=IRL=0.1A×12Ω=1.2V，

    根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：

    定值电阻R0的电压U′=U-UL=6V-1.2V=4.8V，

    由欧姆定律可知定值电阻的阻值是：

    答：（1）充电时小车与转换器间距L=2m，2h内所充电能是7200J。（2）①右转指示灯闪烁交替工作30秒消耗的电能为32.4J，②定值电阻R0的阻值为48Ω。

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