電功率經(jīng)典計算題集錦(編輯修改稿)
2024-09-01 09:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ；電源電壓U=3V；（2）燈泡L1的電阻；（3）當(dāng)S、S1都閉合時，L1和L2并聯(lián)，通過L1的實(shí)際電流；通過干路的電流I=I1+I2=+=，電路消耗的總電功率P=UI=3V=；電流做的功W=Pt=10s=42J 。故答案為：（1）3V；（2）6Ω；（3）42J。（1）6Ω（2）160 J（3）3Ω 解：（1）只閉合S1,L與R1串聯(lián)，I= （2）當(dāng)SSS3都閉合且滑片P移動到b端時，R2最大 且R1和R2并聯(lián)，即滑動變阻器的最大阻值是60Ω. （3）只閉合S2時，L與R2串聯(lián)。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路中的電路最大，此時電路的總功率最大。 即此時電路的最大總功率為24W.解:由電路圖可以知道,與串聯(lián),電壓表測兩端的電壓,電流表測電路中的電流.當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,由圖乙可以知道最大電流,由可得,電源的電壓:,當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,由圖乙可以知道,最小電流,變阻器兩端的最大電壓,則滑動變阻器的最大阻值:Ω因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓:,電源的電壓不變,所以,Ω電源的電壓Ω 電路的最小功率: 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計算．【分析】（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓和額定功率利用P=即可求燈泡的電阻；（2）根據(jù)滑片在a、b處時變阻器的電壓和電阻，根據(jù)歐姆定律求出電流Ia和Ib，根據(jù)滑片置于a、b點(diǎn)時電壓表示數(shù)相等、Ia：Ib=5：3和Ra：R0=6：5求出Ra、Rb與R0的關(guān)系式；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電源電壓不變列出關(guān)于Ra、Rb、R0的等式，結(jié)合Ra、Rb與R0的關(guān)系式解方程即可．（3）只閉合S1時，在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，得出電路中的最大電流，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)即可求變阻器連入電路的最小電阻；只閉合S2時，滑動變阻器和定值電阻R0串聯(lián)，則滑動變阻器兩端的電壓可以達(dá)到電壓表的最大量程15V，由此可求出滑動變阻器需要連入的最大阻值，與變阻器R的最大電阻為120Ω比較，判斷出滑動變阻器能連入的最大阻值，然后即可求出電流，利用P=UI求消耗的最小功率．【解答】解：（1）已知U額=6V，P額=3W，根據(jù)P=可得燈泡的電阻：RL===12Ω．（2）只閉合S2時，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯(lián)，當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時，設(shè)電壓表示數(shù)為Ub，此時變阻器接入電路的阻值為Rb，根據(jù)歐姆定律可得，此時電路中電流（即電流表示數(shù)）為Ib=，則根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：U=Ib（Rb+R0）=（Rb+R0）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①只閉合S1時，滑動變阻器R和燈泡L串聯(lián)，當(dāng)滑片置于a點(diǎn)時，設(shè)電壓表示數(shù)為Ua，此時變阻器接入電路的阻值為Ra，此時電路中電流（即電流表示數(shù)）為Ia=，由題意可知Ia：Ib=5：3，即：：=5：3，已知滑片置于a、b點(diǎn)時電壓表示數(shù)相等，即Ua=Ub，所以，5Ra=3Rb，已知Ra：R0=6：5，則 Ra=R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②所以，Rb=2R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律得：U=Ia（Ra+RL）=Ib（Ra+RL）=（Ra+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④聯(lián)立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；（3）只閉合S1時，滑動變阻器R和燈泡L串聯(lián)，電流表量程為0﹣，燈泡的額定電流I額===，則電流表的最大示數(shù)大于燈泡的額定電流，根據(jù)歐姆定律可得，最小總電阻：R總小===36Ω，因?yàn)榇?lián)電路的總電阻等于各電阻之和，所以變阻器連入電路的最小電阻為：R滑小=R總1﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω；只閉合S2時，滑動變阻器和定值電阻R0串聯(lián)，要使電路消耗的功率最小，則滑動變阻器連入電路的阻值最大，設(shè)變阻器連入電阻的最大值為R最大，此時變阻器兩端的電壓可以達(dá)到電壓表的最大量程15V，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得：=，即：=，解得R最大=100Ω，而變阻器R的最大電阻為120Ω，即滑動變阻器連入電路的阻值可以最大達(dá)到100Ω；則電路中的電流最小為：I最小===，電路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V=．答：（1）小燈泡的電阻為12Ω；（2）定值電阻R0為20Ω，電源電壓為18V；（3）只閉合S1時，變阻器連入電路的最小電阻為24Ω；只閉合S2時，．[來源:]【考點(diǎn)】J9：電功率與電壓、電流的關(guān)系；J8：電功率與電能、時間的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)公式P=UI計算電流；（2）由功率公式求燈泡的電阻；（3）根據(jù)每個燈泡的額定電流判定電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源電壓；（4）根據(jù)公式W=UIt計算消耗的電能．【解答】解：（1）由P=UI可知：燈泡L1正常工作時的電流為：I1===；（2）由P=可知燈泡L2的電阻為：R2===6Ω；（3）燈泡L2的額定電流為：I2===1A，兩燈泡串聯(lián)，電流相等，一燈泡達(dá)正常發(fā)光，另一燈不超過額定電壓，則一定是3W燈正常發(fā)光；則燈泡L2兩端的電壓為：U39。2=I1R2=6Ω=3V，電壓電壓為：U=U1+U39。2=3V+3V=6V；（4）此電路工作2分鐘消耗的電能為：W=UIt=6V120s=360J．答：（
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