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时间:2020-07-30
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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图4-4-1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550W,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4-4-1【答案】190Ω课前热身课前热身2.在如图4-4-2的电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω,电流电压恒为6V,灯泡上有“6V3W”的字样.图4-4-2(1)闭合S1、S
2、2滑片P滑到b端时,电流表示数为1A,求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2,滑片P滑到a端时,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)12Ω(2)2.4V,0.48W典型例题解析【例1】如图4-4-3所示的电路中,滑动变阻器R3的最大阻值是20Ω,电源电压为8V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0.8A,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4-4-3解析解:(1)当滑片P移
3、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R3=20Ω,其等效电路如图4-4-4(b)所示I3=8/20A=0.4AI2=2A-0.4A=1.6AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω典型例题解析图4-4-4典型例题解析【例2】如图4-4-5所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0
4、~3V,通过分析计算:说明变阻器R2允许的取值范围图4-4-5解析(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0~0.6A,即电路中的电流最大值为0.6A,那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5V=3VU2=4.5V-3V=1.5V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(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0~3V,即R2两端的电压最大值为3V,此时R2接入电路中的阻值为最
5、大值R2maxU′1=4.5V-3V=1.5VI′1=1.5/5A=0.3A∴R2max=U′/I′2=3/0.3Ω=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.典型例题解析典型例题解析【例3】如图4-4-6所示电路,电源电压U恒定且小于10V,R1=15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡L的电阻小于15Ω,当开关S断开,滑动变阻器的滑片位于b端时,○表示数为0.2A,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片位于a端时,○表示数为1A,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
6、影响).图4-4-6解析AA(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①②式方程组得此时灯泡正常发光则U额=6V典型例题解析①②典型例题解析【例4】如图4-4-7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“220V100W”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
7、分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值为多大?图4-4-7解析【解析】(1)当S闭合时,R0的功率,P0=U2/R0当S断开时,R0的功率,P′0=U20/R0∵U0<U∴P′0<P0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=2202/100Ω=484Ω保温状态时,电阻丝两端的电压为U0R两端电压UR=220V-22V=198V典型例题解析典型例题解析【例5】如图4-4-8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
8、率之比为P1∶P2=9∶4,当滑片在a端时,电流表示数为3A,滑片P在b端时电压表示数为6V,求:(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2;(2)电源电压是多少伏?图4-4-8解析【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=I1·R1滑片在b端时U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R得U=I1·R1=3×6V=18V典型例题解析方法小结理解欧姆定律、电功率和串并联电路中电流、电压、电阻
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