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1、第四课时第四课时 有关欧姆定律、有关欧姆定律、电功率计算电功率计算 要点考点聚焦要点考点聚焦 课前热身课前热身 典型例题解析典型例题解析 方法小结方法小结 课时训练课时训练计算题专题计算题专题 要点考点聚焦要点考点聚焦 对欧姆定律的考查，电功率的考查是电学计算题对欧姆定律的考查，电功率的考查是电学计算题中的必考内容，复习时要加强这方面的训练中的必考内容，复习时要加强这方面的训练.1.1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图图4-4-14-4-1所示的电路，其中所示的电路，其中S S是一是一 个温控开关，当开关个温控开关，当开关S S
2、接接a a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，时，开关开关S S自动换到自动换到b b，饮水机处于保温状态，若饮水机正，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工作时发热板的电功率为常工作时发热板的电功率为550 W 550 W，而保温时的发热板的，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的功率是正常工作时电热板功率的0.10.1倍，求电阻倍，求电阻R R1 1的阻值的阻值.图图4-4-14-4-1【答案】【答案】190190课前热身课前热身课前热身课前热身4-4-2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为的电路中，已知滑动变阻器的最
3、大阻值为18，电，电流电压恒为流电压恒为6 V，灯泡上，灯泡上 有有“6 V3 W”的字样的字样.图图4-4-2(1)闭合闭合S1、S2滑片滑片P滑到滑到b端时，电流表示数为端时，电流表示数为1 A，求，求电阻电阻R1的值的值.(2)闭合闭合S1断开断开S2，滑片，滑片P滑到滑到a端时，电压表的示数为多端时，电压表的示数为多少少?电阻电阻R上上 消耗的电功率是多大消耗的电功率是多大?【答案】【答案】(1)12 (2)2.4 V，0.48 W典型例题解析典型例题解析 【例【例1 1】如图】如图4-4-34-4-3所示的电路中，滑动变阻器所示的电路中，滑动变阻器R3R3的最的最大阻值是大阻值是20
4、 20 ，电源电压为，电源电压为8 V8 V且保持不变，当滑动且保持不变，当滑动变阻器的滑片变阻器的滑片P P移至移至a a端时，将端时，将S S1 1闭合，闭合，S S2 2断开，电流表断开，电流表的示数为的示数为0.8 A0.8 A，当滑动变阻器滑片，当滑动变阻器滑片P P移至移至b b端时，将端时，将S S1 1、S S2 2都都 闭合，电流表的示数为闭合，电流表的示数为2A2A，求：，求：R R1 1、R R2 2的阻值的阻值.图图4-4-3解析解析解：解：(1)当滑片当滑片P移至移至a端，闭合端，闭合S1，断开断开S2时，时，R3连入电路的阻值连入电路的阻值 为为0，R1短路，只有短
5、路，只有R2连入电路，连入电路，其等效电路为其等效电路为3-4-3(a)所示所示(2)当滑片当滑片P移至移至b端，闭合端，闭合S1、S2时，时，R2短路，短路，R1与与R3并并 联，且联，且R3=20，其等效电路如图其等效电路如图4-4-4(b)所示所示I3=8/20 A=0.4 AI2=2A-0.4 A=1.6 AR3=U/I3=8/1.6=5 典型例题解析典型例题解析图图4-4-4典型例题解析典型例题解析【例【例2 2】如图】如图4-4-54-4-5所示电路，电源电压所示电路，电源电压U=4.5 VU=4.5 V且保持且保持不变，不变，R R 1 1=5=5，变阻器，变阻器R R2 2的最
6、大阻值为的最大阻值为20 20，电流表，电流表量程为量程为0 00.6 A0.6 A，电压表量程为，电压表量程为0 03 V3 V，通过分析计，通过分析计算：说明变阻器算：说明变阻器R R2 2允许的取值范围允许的取值范围图图4-4-5解析解析(1)(1)当滑片当滑片P P向左端移动时，向左端移动时，R R2 2减小，电路中电流增大，减小，电路中电流增大，R R2 2两端的电压减小两端的电压减小 ，电流表的量程为，电流表的量程为0 00.6 A0.6 A，即电路中，即电路中的电流最大值为的电流最大值为0.6 A0.6 A，那么此时，那么此时R R2 2接入电接入电 路中的值为最路中的值为最小值
7、、小值、R R2 2minminU U1 1=I I1 1R R1 1=0.65 V=3 V=0.65 V=3 VU U2 2=4.5 V-3V=1.5 V=4.5 V-3V=1.5 VR R2 2minmin=U U2 2/I I2 2=1.5/0.6 =1.5/0.6 =2.5=2.5(2)(2)当滑片当滑片P P向右端移动时，向右端移动时，R R2 2增大，增大，R R2 2两端的电压增大，两端的电压增大，电压表的量程为电压表的量程为 0 03 V3 V，即，即R R2 2两端的电压最大值为两端的电压最大值为3 V3 V，此时此时R R2 2接入电路中的阻值为最大值接入电路中的阻值为最大
8、值 R R2 2maxmaxUU1 1=4.5 V-3 V=1.5 V=4.5 V-3 V=1.5 VII1 1=1.5/5 A=0.3 A=1.5/5 A=0.3 AR R2 2maxmax=UU/I I2=3/0.3 2=3/0.3=10=10 综上所述综上所述R R2 2的取值范围为的取值范围为2.5 2.5 RR2 210 10.典型例题解析典型例题解析典型例题解析典型例题解析【例【例3】如图】如图4-4-6所示电路，电源电压所示电路，电源电压U恒定且小于恒定且小于10 V，R1=1 5，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的最大阻值为20，小灯泡，小灯泡L的电的电阻小于阻小于15，当开
9、关，当开关S断开，滑动变阻断开，滑动变阻 器的滑片位于器的滑片位于b端端时，时，表示数为表示数为0.2 A，当开关，当开关S闭合，滑动变阻器的滑闭合，滑动变阻器的滑 片片位于位于a端时，端时，表示数为表示数为1 A，且小灯泡正常发光，求小灯，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定泡的额定 功率功率(忽略温度对灯丝电阻的影响忽略温度对灯丝电阻的影响).图图4-4-6解析解析AA(1)当开关当开关S断开，滑动变阻器置于断开，滑动变阻器置于b端时，灯泡与端时，灯泡与RL串联串联(2)当开关当开关S闭合，滑动变阻器置于闭合，滑动变阻器置于a端时，灯泡与端时，灯泡与R1并联并联解解式方程组得式方程组得此时灯泡
10、正常发光则此时灯泡正常发光则U额额=6 V典型例题解析典型例题解析典型例题解析典型例题解析【例【例4】如图】如图4-4-7所示是一个电热毯示意图，所示是一个电热毯示意图，R0是电热毯是电热毯中的电阻中的电阻 丝，丝，R是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V100W”字样，字样，S是控制电热毯处于是控制电热毯处于 加热状态或保温加热状态或保温状态的开关状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝若要求在保温时电流通过电
11、阻丝R0每每1分钟有分钟有60 J的电的电能转化为内能，电阻能转化为内能，电阻R 的阻值为多大的阻值为多大?图图4-4-7解析解析【解析】【解析】(1)当当S闭合时，闭合时，R0的功率，的功率，P0=U2/R0当当S断开时，断开时，R0的功率，的功率，P0=U20 /R0U0UP0P0即即S断开时，电热毯处于保温状态断开时，电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻电阻丝的电阻R0=U2额额/P额额=2202/100=484 保温状态时，电阻丝两端的电压为保温状态时，电阻丝两端的电压为U0R两端电压两端电压UR=220 V-22 V=198 V典型例题解析典型例题解析典型例题解析典型例题解析【例例
12、5】如如图图4-4-8所所示示的的电电路路中中，电电源源电电压压保保持持不不变变，闭闭合合开开关关S，已已知知 当当滑滑片片P分分别别滑滑至至a端端和和b端端时时，电电阻阻R1消消耗耗的的电电功功率率之之比比为为P1 P2=9 4，当当滑滑片片在在a端端时时，电电流流表表示示数数为为3 A，滑滑片片P在在b端端时时电电压压表表示示 数数为为6 V，求求：(1)R1的的阻阻值和滑动变阻器的最大阻值值和滑动变阻器的最大阻值R2；(2)电源电压是多少电源电压是多少 伏伏?图图4-4-8解解 析析【解析】【解析】(1)当滑片当滑片P在在a端时端时P1=I21R1 当滑片当滑片P在在b端时端时I2=U2
13、/R2滑片在滑片在a端时端时U=I1R1滑片在滑片在b端时端时U=I2(R1+R2)I1R1=I2(R1+R2)(2)由由I=U/R得得U=I1R1=36 V=18 V典型例题解析典型例题解析方法小结方法小结 理理解解欧欧姆姆定定律律、电电功功率率和和串串并并联联电电路路中中电电流流、电电压压、电阻三者间规律是计算这类问题的基础电阻三者间规律是计算这类问题的基础 和关键和关键.1.1.如图如图4-4-94-4-9所示的电路中，电源电压为所示的电路中，电源电压为12 V12 V且保持不变，且保持不变，滑动变阻器最大值为滑动变阻器最大值为R R2 2，闭合开关闭合开关S S后，当滑动变阻器后，当滑
14、动变阻器的滑片的滑片P P由由a a端向端向b b端滑动时，端滑动时，表示数由变为表示数由变为0.5 A0.5 A，求：，求：图图4-4-94-4-9(1)(1)滑动变阻器的最大阻值滑动变阻器的最大阻值.(2)(2)电压表的示数的变化范围电压表的示数的变化范围.(3)(3)滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P P滑到滑到b b端时，端时，通电通电2 2minRminR1 1产生的热量产生的热量.【答案】【答案】(1)16(1)16 (2)0(2)08 V (3)240 J8 V (3)240 J课时训练课时训练A2.如图如图4-4-10所示，灯所示，灯L1标有标有“6V3W”灯灯L2标有标有“1
15、2V4W”，将开关闭合后，将开关闭合后L1恰恰 好正常发光，求：好正常发光，求：图图4-4-10(1)电压表示数电压表示数.(2)电流表电流表A2的示数的示数.(3)灯灯L2的实际功率和的实际功率和L2通电通电1min产生的热量产生的热量.【答案】【答案】(1)6 V (2)0.17 A (3)60 J课时训练课时训练3.如图如图4-4-11所示，电源电压为所示，电源电压为6 V且保持不变；灯且保持不变；灯L1上上标有标有“8V8W”字样，滑动变阻字样，滑动变阻 器的最大阻值为器的最大阻值为20.图图4-4-11(1)当滑片当滑片P移到移到b端，开关端，开关S1闭合，闭合，S2断开时，断开时，示数为示数为0.2 A，求，求 电压表的示数和电压表的示数和L2的电阻的电阻.(2)当滑片当滑片P移到移到a端，开关端，开关S1、S2均闭合时，求灯均闭合时，求灯L1消消耗的实际功率和电流表的耗的实际功率和电流表的 示数示数.【答案】【答案】(1)4 V，10 (2)4.5 W，0.6 A课时训练课时训练A