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1、电功率计算本讲稿第一页,共十三页(2013日照)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A。求:(1)电阻R2的阻值(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。S2S3S3本讲稿第二页,共十三页解:(1)当S1和S2断开,S3闭合时,R2断路,I1=0.50A电源电压U=I1R1=0.50A20=10Vv当S2断开,S1和S3闭合时,R1和R2并联v过R2的电流:I2=I-I1=0.90A-0.50A=0.40AvR2=U/I2=10V
2、/0.40A=252)当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,电流I=I1=I2=U/(R1+R2)=10/45(A)R1的电压:U1=I1R1=UR1/(R1+R2)=10V20/(20+25)=4.4V本讲稿第三页,共十三页(2013兰州)如图所示,变阻器R2上标有“201A”的字样。只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流表A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为0.8W;闭合开关S1、S2,将变阻器滑片P移到a端时,灯泡正常发光,电流表A1示数为0.4A,此时电压表示数是多少?电阻R1的阻值是多少?灯泡L的额定功率是多少?(不考虑温度对灯丝电阻的影响)LS1PR2R1VA1A
3、2S2ab本讲稿第四页,共十三页解:由题意可知:当闭合时在中点时:v滑动变阻器两端电压为v电源电压v即电压表示数为6v当s1s2闭合p在a点时通过R1的电流为;本讲稿第五页,共十三页(2013德州)如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点路,电源电压为24V灯泡L的IU图象如图乙所示,当灯泡正常发光时,求:(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率(2)滑动变阻器接入电路的阻值本讲稿第六页,共十三页解:(1)灯泡正常发光时的电压UL=20V,由图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.4A,灯泡所消耗的电功率:PL=ULIL=20V0.4A=8Wv(2)串联电路中总电压等于各分电压
4、之和,v滑动变阻器两端的电压:vUR=UUL=24V20V=4V,串联电路中各处的电流相等,滑动变阻器接入电路中的电阻:R=本讲稿第七页,共十三页(2013遵义)如图所示,电路中电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R=20,灯L标有“8V6.4W”字样,电流表用0-0.6A量程,电压表用015V量程。(1)灯泡L的电阻为多少?(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,电源电压为多少?(3)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电流表的示数为0.6A,滑动变阻器的最大电阻为多少?(4)当开关S2闭合,S1、S3断开,在确保电路安全的情况下,当电路消耗的功率最大
5、时,滑动变阻器消耗的功率是多少?本讲稿第八页,共十三页解:(1)RL=U2/P=(8V)2/6.4W=10(2)开关S1闭合,S2、S3断开时,R与L串联,I=UR/R=6V/20=0.3A电源电压U=UR+IRL=6V+0.3A10=9Vv(3)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,R与Rab并联,vIR=U/R=9V/20=0.45AI=IIR=0.6A0.45A=0.15AvRab=U/Iab=9V/0.15A=60(4)开关S2闭合,S1、S3断开,Rab与L串联,在确保电路安全的情况下,电流I/不能超过0.6A,此时灯两端电压U2=I/RL=0.6A10=6V滑动变
6、阻器分得电压Uab=UU2=9V6V=3V滑动变阻器消耗的功率pab=UabI/=3V0.6A=1.8W本讲稿第九页,共十三页(2013茂名)小明用如图19(甲)所示的电路测额定电压为6V的灯泡的功率,保护电阻R02。闭合开关S,滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中,通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图19(乙)所示。求:(1)灯泡的额定功率;(2)电源的电压;(3)滑动变阻器的最大电阻值。本讲稿第十页,共十三页(1)由图像知I额1.0A灯泡的额定功率P额U额I额6V1.0A6Wv(2)滑片在最左端时,灯泡L与R0串联,由图可知此时灯泡电流、电压为I1.0AUL6.0V由欧姆定律
7、得R0两端电压电源电压(3)滑片在最右端时,灯泡L、滑动变阻器R和保护电阻R0串联,由图知此时灯泡电流、电压分别为I0.5AUL1.0V此时灯泡的电阻电路中总电阻滑动变阻器最大阻值本讲稿第十一页,共十三页38(13河北)如图17所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为00.6A,电压表量程为015V,变阻器R的最大电阻为100。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia。只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib。已知RaR0=125,IaIb=35。(灯丝电阻不随温度变
8、化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻R0和电源电压;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S2时,电路消耗的最小功率为多少。RLR0S1S2PVA图17UR/V16R/UbUmaxRmax图18本讲稿第十二页,共十三页38解:(1)因为,则小灯泡的电阻:(2)只闭合S2,R与R0串联,滑片P置于b点时,Ub=8V,由图可知电阻Rb=16,则电流电源电压:U=Ib(Rb+R0)=0.5A(16+R0)只闭合S1,R与L串联,当滑片P置于a点,由于IaIb=35,则Ia=0.3A电源电压:U=Ia(Ra+RL)=0.3A(Ra+12)已知RaR0=125,再由式,可得:R0=20,U=18V(3)只闭合S1,电流表的量程大于灯的额定电流,则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A。得变阻器接入电路的最小电阻R最小=24只闭合S2,变阻器两端电压为15V时,连入电路中的电阻最大由于,则变阻器接入电路的最大电阻R最大=100电路消耗的最小功率:本讲稿第十三页,共十三页