练习: 1、如图14所示,R1=20欧,R2=40欧,电源电压保持不变.(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6安,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压;(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2安,求小灯泡的实际功率; (3)小灯泡的额定功率是多少?
2、如图15所示的电路中,电源电压U=6V,保持不变,电阻R1为5欧。(1)闭合开关S1,断开S2,并将滑动变阻器的滑片P滑至b端时,测得R1两端的电压U1=1.2V,求滑动变阻器的最大阻值。(2)当开关S1、S2都闭合,并将滑动变阻器的滑片Pa滑至a端时,若已知R2为7.5欧,求此时干路中的电流为多少?
图14
题型六:电路保护问题
例1、在伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的示数为0.5A。如果改变电源电压后,电压表的示数为12V,前后两次都用量程为0~0.6A的电流表行不行?如果不行,应该怎么办?
例2、如图11所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5?,灯L标有“8V 6.4W”字样,电流表量程为0~3A,滑动变阻器标有“2A”字样。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压。 (2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I总=2A,求变阻器的最大阻值。
(3)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,只闭合S2时,
在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
解题方法:电学计算题中常常遇到一些电路保护问题,这类问题往往涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。碰到这类问题时,充分运用电学规律和数学中的不等式,一般会使问题得到解决。
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练习:1、如图25所示,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中,电压表的示数变化范围为0~4伏,电流表的示数变化范围为0.5~1安,求:(1)R的阻值; (2)R0的最大阻值; (3)电源电压.
2、如图所示,电源电压是4.5V,电阻R1=5欧,变阻器R2 的最大阻值是20欧姆,电流表的量程是0~0.6安,典押表的量程0 ~3伏,为保护电表不损害,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
题型七、开放性问题
例1 、如图12所示,R1为12?的定值电阻,电源电压为9V,开关闭合后电流表示数为0.5A,通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量
例 2、 如图13所示的电路,R1与R2并联,已知R1=10Ω,通过R1的电流 I1=3A。请你补充一个条件,求出电阻R2的电功率大小(要求:条件不能重复,数据自定,并写出简要计算过程)
(1)补充条件 ,
计算 ; (2)补充条件 ,
计算 。
练习:1、 家庭中常用电热水壶烧水,它具有方便、环保的优点.下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据,请按要求作答.(设电阻值不变、计算结果保留小数点后面两位)
(1)烧开这壶水至少需吸收多少热量?
(2)用所学知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量.要求写出简要的文字说明、计算过程和结果.
(3)小红同学通过计算、分析发现,烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间.你
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认为产生这种现象的原因是什么?请简要分析.
水的质量m/kg 水的初温t0/℃ 水的比热容c/[J/(kg·℃)] 大气压值 0.5 20 4.2×103 一个标准大气压 电热水壶铭牌 额定电压U/V 额定功率P/W 220 440 200 9 实际电压U/V 实际加热时间t/min 四、达标检测:
1.某家庭电路中选用标有“220V3A”的电能表,正常使用三盏“220V60W”的灯和一台“220V75W”电视机,节日晚上想再装标有“220V15W”的彩色串灯以增添喜庆气氛。问最多能装几盏? (用两种方法)
2.某教学大楼共有 12间教室,每间教室装有“220V 60W”的电灯6盏。若照明电路供电电压正常,在每间教室只开两盏灯时,这座楼的干线中的电流强度是多大?若每间教室的所有灯全部开亮,这座楼的干线中的电流又是多大?
3、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
4、一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:当输入电动机的电强度为多大时 ,电动机可得到最大的输出功率?最大输出功率为多少?
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5、如图所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器最大阻值为R2,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端时,电流表示数由1.5安变为0.5安,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;(2)电压表示数的变化范围;
(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时,通电2分钟,R1产生的热量.
6.在如图所示的电路中,电源电压不变,灯L标有“6伏 3瓦”字样.当电键K闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.6安.求:(1)通过灯L的电流.(2)
电阻R2的阻值.(3)在10秒内,电流通过电阻R2所做的功
7、如图5所示,电源电压保持不变,灯L1和L2上分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样,灯L3上标有“12V”,其它字迹模糊不清。当断开S1,闭合S、S2时,其中一盏灯能长时间保持正常发光;当断开S2,闭合S、S1时,电流表的示数为0.3A。求电源电压和灯L3的额定功率。
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