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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; 再闭合, 电流表的示数变为, 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 , 用高温档给的水加热, 可使水温升高7.2
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, 只闭合开关时, 只有接入电路 , 此时电流表示数即通过的电流 :, 闭合开关、时,、并联 ,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页2 此时干路电流, 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)
3、根据题意可以知道, 再闭合后, 电流表的示数变大, 则电路可能是两电阻并联 , 也可能是开关与其中一个电阻并联; 若开关与其中一个电阻串联, 开关闭合前后电路中的电阻分别为: ,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以 , 电路中两电阻的阻值分别为7、25, 这与不符 , 故此种情况不可能; 若两电阻并联 , 开关闭合时 , 两电阻并联 , 电流表测干路电流, 电路中的总电阻: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页3 ,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以 , 即, 计算得出 :, 即两个电阻为25、10,与
4、题意相符 ; 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; (3) 电路图如上图所示. 解析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页4 (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
5、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
6、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, 电阻丝的电阻为,电源电压为. 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? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页5 (4) 将三个开关都闭合时, 电吹风消耗的总功率为, 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
7、, 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 : . 答:(1)要电吹风吹冷风, 只闭合开关; 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页6 (2) 当只闭合开关时, 流过电动机的电流为; (3) 当只闭合开关和时, 电吹风消耗的总功率是; (4) 电阻丝的阻值是. 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
8、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，电源两端电压保持不变，闭合开关。当开关闭合时，电路消耗的电功率为，电压表、的示数分别为和；开关断开时，电路消耗的电功率为， 电压表、 的示数分别为和， 电阻消耗的电功率为。已知电阻，。则下列判断正确的
9、是（）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页7 A: B: C: D: 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 ，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，则，得，得。又，得，又，得，。再由，可得，故，从而可求出，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精选学习资
10、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页8 ,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, , 即与消耗的功率之和是消耗功率的 4 倍, 且, , 即由(1)(2)可得:,. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
11、- - -第 8 页，共 10 页9 (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. (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. 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
12、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 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页1 0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，电阻R2消耗的电功率是多少？(3)S闭合与断开时，流过电
13、阻R1的电流之比是多少？答案： (1)2 1; (2) 2 W; (3)3 2. 解析 :S 闭合时，只有R 1接入电路， P=I 2R 1=( ) 2R 1=9 W S 断开时， R1、R2串联在电路中，P=I2R1=()2R1=4 W所以 (R1+R2) R1=3 2，R1 R2=2 1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3 2.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= 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页
