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1、WORD格式可编辑第一题王老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器,其内部电路由电阻丝 、 、和开关 三个元件组成,如图甲所示,两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A,只闭合 ,电流表的示数为 ;再闭合 ,电流表的示数变为 ,所用电源电压恒为6V,求: (1)电阻丝 的阻值为多少? (2)若电源电压可调,闭合 和 后,为保证电路安全,求此电加热器允许消耗的最大电功率是多少? (3)王老师指导小军仅利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装,要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件:
2、 ①具备高、低温两挡调节功能; ②在6V电源电压下,用高温档给 的水加热 ,可使水温升高7.2℃,设电加热器消耗的电能全部转化为水的内能.请在图乙虚线框中画出内部改装电路图,并通过计算说明.答案解:(1)由图甲可以知道,只闭合开关时,只有接入电路,此时电流表示数即通过的电流:,闭合开关、时,、专业知识整理分享WORD格式可编辑并联,此时干路电流,通过的电流,并联电路中总电压等于各支路两端电压, 可得Ω; (2)闭合和后,两电阻并联, 两电阻两端允许所加的最大电压: Ω,Ω, 因并联电路中各支路两端的电
3、压相等, 所以,电源的最大电压, 此电加热器允许消耗的最大电功率: ; (3)根据题意可以知道,再闭合后,电流表的示数变大,则电路可能是两电阻并联,也可能是开关与其中一个电阻并联; 若开关与其中一个电阻串联,开关闭合前后电路中的电阻分别为: Ω,Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中两电阻的阻值分别为7Ω、25ΩΩΩ,这与Ω不符,故此种情况不可能; 若两电阻并联,开关闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流, 电路中的总电阻: 专业知识整理分享WORD格式可编辑Ω, 因并联电路中总电阻等
4、于各分电阻之和, 所以,,即, 计算得出:Ω,即两个电阻为25Ω、10Ω,与题意相符; 水吸收的热量: •℃)℃, 因电加热器消耗的电能全部转化为水的内能, 所以,由可得,高温档时的电阻: Ω, 即高温档时电路中的总电阻为10Ω,低温档时电路中的总电阻大于10Ω,改装电路可设计为两电阻串联,开关与并联,如图所示: 答:(1)电阻丝的阻值为10Ω; (2)电加热器允许消耗的最大电功率为; (3)电路图如上图所示.解析专业知识整理分享WORD格式可编辑(1)根据题意可以知道,再闭合后,电流表的示数变大,说
5、明原电路要么两电阻并联,要么开关与其中一个电阻并联;若开关与其中一个电阻串联,根据欧姆定律求出闭合、断开时电路中总电阻,根据电阻的串联求出另一电阻的阻值,然后判断此种情况不可能;若两电阻并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的并联求出另一电阻的阻值,然后得出答案; (2)闭合和后,两电阻并联,根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点求出电源的电压,又知道电路的总电阻,利用求出此电加热器允许消耗的最大电功率; (3)知道水的质量和温度的变化量以及比热
6、容,根据求出水吸收的热量即为消耗的电能,又知道工作时间,根据求出高温档时的电阻.第二题某校科技活动小组设计了一个多功能电吹风,其工作电路如图所示.电动机M的额定功率为,电阻丝的电阻为,电源电压为.问:(1)要电吹风吹冷风,应闭合哪一个开关?(2)当只闭合开关专业知识整理分享WORD格式可编辑时,流过电动机的电流为多大?(3)当只闭合开关和时,电吹风消耗的总功率是多大?(4)将三个开关都闭合时,电吹风消耗的总功率为,电阻丝的阻值是多大?答案解:(1)要电吹风吹冷风,只要电动机工作即可,由电路图可以知道需
7、只闭合开关;(2)当只闭合开关时,只有电动机工作,根据可得,流过电动机的电流:;(3)当只闭合开关和时,电动机与电阻并联,并联电路中各支路两端的电压相等,消耗的电功率:,电吹风消耗的电功率:;(4)将三个开关都闭合时,电动机与两电阻并联,的电功率:,电阻丝的阻值:专业知识整理分享WORD格式可编辑.答:(1)要电吹风吹冷风,只闭合开关;(2)当只闭合开关时,流过电动机的电流为;(3)当只闭合开关和时,电吹风消耗的总功率是;(4)电阻丝的阻值是.解析(1)要电吹风吹冷风,只要电动机工作即可,由电路图可以
8、知道判断需要闭合的开关;(2)当只闭合开关时,只有电动机工作,根据求出流过电动机的电流;(3)当只闭合开关和时,电动机与电阻并联,根据并联电路的电压特点和求出消耗的电功率,然后加上电动机消耗的电功率即为电吹风消耗的总功率;(4)将三个开关都闭合时,电动机与两电阻并联,总功率减去电动机与电阻消耗的电功率即为的电功率,根据求出电阻丝的阻值.第三题如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关。当开关闭合时，电路消耗的电功率为，电压表、的示数分别为和；开关断开时
