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1、欧姆定律、电功率计算,1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图3-4-1所示的电路，其中S是一 个温控开关，当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关S自动换到b，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550 W，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍，求电阻R1的阻值.图3-4-1,2.在如图3-4-2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为18，电流电压恒为6 V，灯泡上 有“6 V3 W”的字样.图3-4-2(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时，电流表示数为1 A，求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2，滑片P滑到a端
2、时，电压表的示数为多少?电阻R上 消耗的电功率是多大?【答案】(1)12(2)2.4 V，0.48 W,【例1】如图3-4-3所示的电路中，滑动变阻器R3的最大阻值是20，电源电压为8 V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，将S1闭合，S2断开，电流表的示数为0.8 A，当滑动变阻器滑片P移至b端时，将S1、S2都 闭合，电流表的示数为2A，求：R1、R2的阻值.,图3-4-3,解：(1)当滑片P移至a端，闭合S1，断开S2时，R3连入电路的阻值 为0，R1短路，只有R2连入电路，其等效电路为3-4-3(a)所示(2)当滑片P移至b端，闭合S1、S2时，R2短路，R1与R3并 联，且R
3、3=20，其等效电路如图3-4-4(b)所示I3=8/20 A=0.4 AI2=2A-0.4 A=1.6 AR3=U/I3=8/1.6=5,图3-4-4,【例2】如图3-4-5所示电路，电源电压U=4.5 V且保持不变，R 1=5，变阻器R2的最大阻值为20，电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，通过分析计算：说明变阻器R2允许的取值范围,图3-4-5,(1)当滑片P向左端移动时，R2减小，电路中电流增大，R2两端的电压减小，电流表的量程为00.6 A，即电路中的电流最大值为0.6 A，那么此时R2接入电 路中的值为最小值、R2minU1=I1R1=0.65 V=3 VU2=4.5
4、V-3V=1.5 VR2min=U2/I2=1.5/0.6=2.5(2)当滑片P向右端移动时，R2增大，R2两端的电压增大，电压表的量程为 03 V，即R2两端的电压最大值为3 V，此时R2接入电路中的阻值为最大值 R2maxU1=4.5 V-3 V=1.5 VI1=1.5/5 A=0.3 AR2max=U/I2=3/0.3=10 综上所述R2的取值范围为2.5 R210.,【例3】如图3-4-6所示电路，电源电压U恒定且小于10 V，R1=1 5，滑动变阻器的最大阻值为20，小灯泡L的电阻小于15，当开关S断开，滑动变阻 器的滑片位于b端时，表示数为0.2 A，当开关S闭合，滑动变阻器的滑
5、片位于a端时，表示数为1 A，且小灯泡正常发光，求小灯泡的额定 功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).,图3-4-6,A,A,(1)当开关S断开，滑动变阻器置于b端时，灯泡与RL串联(2)当开关S闭合，滑动变阻器置于a端时，灯泡与R1并联解式方程组得此时灯泡正常发光则U额=6 V,【例4】如图3-4-7所示是一个电热毯示意图，R0是电热毯中的电阻 丝，R是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于 加热状态或保温状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60 J的电能转化
6、为内能，电阻R 的阻值为多大?,图3-4-7,【解析】(1)当S闭合时，R0的功率，P0=U2/R0当S断开时，R0的功率，P0=U20/R0U0UP0P0即S断开时，电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻R0=U2额/P额=2202/100=484 保温状态时，电阻丝两端的电压为U0R两端电压UR=220 V-22 V=198 V,【例5】如图3-4-8所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，已知 当滑片P分别滑至a端和b端时，电阻R1消耗的电功率之比为P1 P2=94，当滑片在a端时，电流表示数为3 A，滑片P在b端时电压表示 数为6 V，求：(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2
7、；(2)电源电压是多少 伏?,图3-4-8,【解析】(1)当滑片P在a端时P1=I21R1 当滑片P在b端时I2=U2/R2滑片在a端时U=I1R1滑片在b端时U=I2(R1+R2)I1R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R得U=I1R1=36 V=18 V,1.如图3-4-9所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变，滑动变阻器最大值为R2，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，表示数由1.5 A变为0.5 A，求：图3-4-9(1)滑动变阻器的最大阻值.(2)电压表的示数的变化范围.(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时，通电2minR1产生的热量.【答案】(1)16(2)
8、08 V(3)240 J,A,2.如图3-4-10所示，灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”，将开关闭合后L1恰 好正常发光，求：图3-4-10(1)电压表示数.(2)电流表A2的示数.(3)灯L2的实际功率和L2通电1min产生的热量.【答案】(1)6 V(2)0.17 A(3)60 J,3.如图3-4-11所示，电源电压为6 V且保持不变；灯L1上标有“8V8W”字样，滑动变阻 器的最大阻值为20.图3-4-11(1)当滑片P移到b端，开关S1闭合，S2断开时，示数为0.2 A，求 电压表的示数和L2的电阻.(2)当滑片P移到a端，开关S1、S2均闭合时，求灯L1消耗的实际功率和电流表的 示数.【答案】(1)4 V，10(2)4.5 W，0.6 A,A,
