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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:(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:具备高、低温两挡调节功能;在6V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
2、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,并联电路中总电压等于各支路两端电压,可得;(2)闭合和后,两电阻并联,两电阻两端允许所加的最大电压: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,此电加热器允许消耗的最大电功率:,(3)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: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;(2)电加热器允许消耗的最大电功率为14W;(3)电路图如
3、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容,根据求出水吸收的热量即为消
4、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110W,电阻丝的电阻为,电源电压为220V.问:(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?(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?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;(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
5、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: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;(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U保持不变，闭合开关S。当开关闭合时，电路消耗
6、的电功率为P，电压表、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、的示数分别为和，电阻消耗的电功率为6W。已知电阻，。则下列判断正确的是（ ）。A:B:C:U=18V.P=18WD:P=27W,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，。当开关断开时，为端的电压，为与串联后的两端电压，设此时电路中电流为I，则，得，。又，得，又，得，。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。故本题答案为A、C。第四题如图所示电路,电源电压
7、不变,的阻值为,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到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：(1)通过与的电流之比.(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.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(2),且U=IR,即与R消耗的功率之和是消耗功率的4倍,且,即可得:(3)当滑片移动到b点时,消耗的功率,当滑片移动到a点时,等效电路图如图所示:消耗的功率,所以.答:(1)通过与的电流之比为1:1.(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
8、点时,消耗的功率之比为4:1.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.(2)由等效电路图可以知道,、与串联,电压表测、的电压,测与的电压;根据电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系再得出三电阻之间的关系,联立等式求出和的阻值.(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.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R1消耗的电功率为9 W，当S断开时R1消耗
9、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，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R1接入电路，P=I2R1=()2R1=9 WS断开时，R1、R2串联在电路中，P=I2R1=()2R1=4 W所以(R1+R2)R1=32，R1R2=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=7
