1、1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,两1R21S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 0.24A;再闭合 ,电流表的示数变为 0.84A,所用电源电压恒为 6V,求: 2S1S(1)电 阻丝 的阻 值为多少? 1R(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? 1S2(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: 具 备高、低温两 挡调节 功能; 在 6V
2、电源电压下 ,用高温档给 0.1Kg 的水加热 14min,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,通过 的电流 ,1RAI6.024.8.0-2并并联电路中总电压等于各支路两端电压, 可得 ; 06.1AVIUR(2)闭合 和 后 ,两电阻并联, S2两电阻两端允许所加的最大电压: VARIUVARIU251,1021 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,电源的最大电压 , 最 大此电加热器允许消耗的最大电功率: , 75021R总 WRUP1475022总最 大最 大(3)水吸收的
3、热量: JCkgkJtcmQ32)(.43吸2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: tRUW2 10643022 stQUWR吸即高温档时电路中的总电阻为 10,低温档时电路中的总电阻大于 10,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 10; 1(2)电加热器允许消耗的最大电功率为 14W; (3)电路图如上图所示.解析(1)根据 题意可以知道,再闭合 后,电流表的示数变大,说明原电路要么两电 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1S 1S1S联, 根据欧姆定律求出 闭合、断开时电 路
4、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1S2用 求出此 电加热器允许消耗的最大 电功率; RUP(3)知道水的质量和温度的变化量以及比热容,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tcmQ吸 tRUW2档时的电阻.3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
5、. 电动机 M 的额定功率为110W,电阻 丝 的电阻为 ,电源电压为 220V.问:1R0(1)要 电吹风吹冷风,应闭合哪一个开关 ?(2)当只闭合开关 时,流过电动机的电流为多大?1S(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 1034W,电阻丝 的阻值是多大?1S2 2R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只闭合开关 ;1S(2)当只 闭合开关 时,只有电动机工作,1S根据 可得,流过电动机的电流:UIP AVWUPIM5.021(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
6、端的 电压相等,121R消耗的电功率:1R480)(21电吹风消耗的电功率: WPM59(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:2R40-10342总 2R104)2(1VPU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;1SUIP(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121R12PUR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
7、,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2R求出电阻 丝 的阻值.RUP224第三题如图所示电路，电源两端电压 U 保持不变，闭合开关 S。当开关 闭合时，电路消耗的电功率为 P，电压表1、 的示数分别为 和 ；开关 断开时，电路消耗的电功率为 P，电压表 、 的示数分别为1V2121S 1V2和 ，电阻 消耗的电功率为 6W。已知电阻 ， ， 。则下列U3R21R:31U： 6:5：判断正确的是（ ）。A: 5:1,623RB: 302C: U=18V.P=18WD: P=27W, 1:P答案：AC 正确率 : 18%, 易 错项: B解析:本题考查欧姆定律及串联电路。当开
8、关 闭合时， 被短路， 和 分别为 和 两端的电压，设此时电路中电流为 I，则1S3R1U21R2， 。当开关 断开时， 为 端的电压， 为 与)(22IP,II1S1UR2UR串联后的两端电压，设此时电路中电流为 I，则 ，3R )(322IP，得 ， 。又)(, 3221RIUI :31RIU： 35,16:)( 2322 I：，得 ，又 ，得 ，)()( )(32121 32121IRI I5121R02。63再由 ，可得 I=1A，故 I=1.5A，从而可求出 U=18W，P=27W，P=18W，故 A、C 正确。WI故本题答案为 A、C 。5第四题如图所示电路,电源电压不变, 的阻值
9、为 ,闭合开关 S,滑动变阻器的1R0滑片滑到 b 点 ,电压表 和 的示数之比为 5:7, 与 R 消耗的功率之和是 消耗功率的 4 倍,求：1V22 1(1)通过 与 的电流之比.1R2(2)滑动变阻器的最大阻值 Rab.(3)滑动变阻器滑片 P 在 a、b 两点时, 消耗的功率之比 .1R答案解:(1) 闭合开关 S,滑动变阻器的滑片滑到 b 点时, 等效 电路图如图所示:与 串联,通过 、 的电流相等, 即1R21R2 12I(2) ,且 U=IR,7:521V,75102121 abababRRU即 57202与 R 消耗的功率之和是 消耗功率的 4 倍,且 ,1 RIP2, 021
10、212 RPabab6即 可得:402abR2512abR(3)当滑片移动到 b 点时, 消耗的功率,1 12121)(RUIPab当滑片移动到 a 点时, 等效电 路图如图所示:消耗的功率 ,1R12121)( RUIP所以. 4)50( 221Rab答:(1) 通过 与 的电流之比为 1:1.2(2)滑动变阻器的最大阻值为 .(3)滑动变阻器滑片 P 在 a、b 两点时, 消耗的功率之比 为 4:1.1R解析:(1)先画出闭合开关 S,滑动变阻器的滑片滑到 b 点时电路的等效电路图;根据串联电路的电流特点可以知道通过 与 的电流之比.1R2(2)由等效电路图可以知道, 、 与 串联,电压表
11、 测 、 的电压, 测 与 的电压;根据电1R2ab1VR22V1Rab压表的示数和欧姆定律得出三电阻之间的关系,根据 与 与 R 消耗的功率之和和 消耗的功率关IP2系再得出三电阻之间的关系,联立等式求出 和 的阻 值.2ab(3)画出滑动变阻器滑片 P 在 a、b 两点时的等效电路图,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据 得出 消耗的功率,进一步求出它们 的比值.RI217第五题在如图所示的电路中，电源电压 U 恒定不变，当 S闭合时 R 1消耗的电功率为 9 W，当 S 断开时 R 1消耗的电功率为 4 W，求：(1)电阻 R1与 R2的比值是多大？(2)S 断开 时，
12、 电阻 R2消耗的电功率是多少？(3)S闭 合与断开 时，流过电 阻 R1的电流之比是多少？答案： (1)21; (2) 2 W; (3)32.解析:S 闭合时 ，只有 R 1接入电路，P=I 2R 1=( ) 2R 1=9 WS 断开 时 ，R 1、R 2串联在电路中，P=I 2R1=( )2R1=4 W所以(R 1+R2)R1=32，R 1R2=21因为 P=I2R，所以串联电路中 P 与 R 成正比，所以 S 断开 时 R2消耗的电功率 P2=P1/2=2 W又 I=U/R，所以 S闭合与断开时流过 R1的电流与电阻成反比， 为 32.在同一个电路中不同的电阻的比例：U1:U2=R1:R2=P1:P2 同一个电阻在不同的电路中的比例：U1:U2=
