haihongyuan.com
海量文库 文档专家
全站搜索:
您现在的位置:首页 > 初中教育 > 初中理化生初中理化生

16电功率.doc----------打印

发布时间:2013-11-13 13:51:27  

1. 如图所示的电路,电源电压不变.闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电流表的示数为3A;当滑片P置于变阻器的b端时,电流表的示数变化了1A,在4s内定值电阻R1产生的热量为160J.

求(1)当滑片P置于变阻器的b端时,R1消耗的电功率为多少?

(2)R1的阻值是多少?(3)电源电压是多少?

2. 如图,电源电压U=6V,R1=20Ω,滑动变阻器的最大电阻R2=40Ω,小灯泡的额定电压为12V(灯丝

电阻不随温度变化),闭合开关S.求:

(1)当开关S1、S2都断开时,电路的最小电功率是多少?

(2)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P在最右端时,电流表的读数为0.4A.小灯泡的额定

功率是多少?

(3)当开关S2闭合,S1断开时,电流表的最大示数是多少?此时通电5min,电阻R1产生的热量是多少?

3. 在如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的最程为0~3V,R3=4Ω.求(画出相应的

等效电路图):

(1)只闭合开关S1时,电路消耗的功率为4W,则电源电压U=?

(2)只闭合开关S2时,灯泡R1正常发光,R3消耗的功率为0.64W,则灯泡的电阻R1=?

(3)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,则变阻器R2的取值范围是多少?

4. 如图甲所示电路,滑到变阻器上标有“50Ω 1A”,电源电压恒定为6V,电流表量程为0~0.6A,电压

表量程为0~3V.闭合开关S,滑动变阻器滑片到某一位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示.求:(1)电阻R1的阻值为多少Ω?

(2)此时R1消耗的功率为多少?

(3)通电0.5min整个电路消耗的电能为多少J?

(4)为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围为多少?

1. 解:(1)当滑片P置于变阻器的b端时,R1消耗的电功率:P1=W t =Q t =160J 4s =40W;

(2)当滑片P置于变阻器的b端时,电路中的电流I=3A-1A=2A,则R1=P1 I2 =40W (2A)2 =10Ω;

(3)当滑片P置于变阻器的中点时,电路中的电流为3A;则电源的电压U=3A×(10Ω+1 2 R) 当滑片P置于变阻器的b端时,电路中的电流为2A,则电源的电压U=2A×(10Ω+R)

联立以上等式可得U=60V. 答:(1)当滑片P置于变阻器的b端时,R1消耗的电功率为40W;

(2)R1的阻值是10Ω; (3)电源电压是60V.

2. 解:(1)当开关S闭合S1、S2断开,滑片P在最右端时,R1与滑动变阻器串联,电路的总功率最小,

R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω, P小=U2 R总 =(6V)2 60Ω =0.6W;

(2)当开关S、S1、S2都闭合,滑片P在最右端时,灯与滑动变阻器并联, U=U灯=U2=6V,

I2=U2 R总 =6V 40Ω =0.15A, I灯=I-I2=0.4A-0.15A=0.25A,

R灯=U I =6V 0.25A =24Ω, P灯=U额2 R灯 =(12V)2 24Ω =6W;

(3)当开关S、S2闭合S1断开,滑片P在最左端时,只有R1连入,电流表示数最大,

I大=U R1 =6V 20Ω =0.3A, Q=I大2R1t=(0.3 A)2×20Ω×5×60s=540J.

答:(1)电路的最小功率是0.6W;(2)小灯泡的额定功率是6W;

(3)电流表的最大示数是0.3A,R1产生的热量是540J.

3. 解:(1)只闭合开关Sl时,等效电路如下图 电源的电压为U= P3R3 = 4W×4Ω =4V;

(2)只闭合开关S2时:等效电路如下图 思路一:R1=R-R3→R=U I →I=I3= P3′ R3 ,

思路二:R1=U1 I1 →U1=U-U3→U3= P3′R3 →I1=I3= P3′ R3

电路中电流为I1=I3= P3′ R3 = 0.64W 4Ω =0.4A,

此时R3两端的电压为U3= P3′R3 = 0.64W×4Ω =1.6V,

电阻R1两端的电压为U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V; 电阻R1的阻值为R1=U1 I1 =2.4V 0.4A =6Ω;

(3)只闭合开关S3时,等效电路如下图 ①滑片左移时,在不损坏电流表和电灯的情况下有: 电路中的最大电流为I=0.4A, 此时电路中的总电阻为R=U I =4V 0.4A =10Ω,

滑动变阻器接入电路的最小值为R2=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω;

②当滑片右移时,在不损坏电压表的情况下有:电压表的示数U2=3V,

R1两端的电压为U1′=U-U2=4V-3V=1V, 此时通过滑动变阻器的电流为

I2=I1′=U1′ R1 =1V 6Ω =1 6 A,

滑动变阻器接入电路的最大阻值为R2=U2 I2 =3V 1 6 A =18Ω; ∴变阻器R2的阻值范围是4~18Ω. 答:(1)电源电压为4V;(2)灯泡的电阻为6Ω;(3)变阻器R2的取值范围为4~18Ω.

4. 解:(1)由图知,R1两端的电压为2V.

则R1=U1 I1 =2V 0.2A =10Ω答:R1的阻值为10Ω.

(2)由公式得:P1=U1I1=2V×0.2A=0.4 W 答:R1消耗的功率为0.4W.

(3)电源电压为6V,电路中的总电流等于通过R1的电流为0.2A,所以通电0.5min整个电路消耗的电能为: W总=U总It=6V×0.2A×0.5×60s=36 J答:通电0.5min整个电路消耗的电能为36J.

(4)根据电流表的量程,通过电流表的最大电流为I1′=0.6A,则此时电压表的示数为:U=I1′R1=0.6A×10Ω=6V

而电压表的量程为0~3V,这样会损坏电压表,所以R1两端允许的最大电压为U最大=3V,

则允许通过R1的电流为:I最大=U最大 R1 =3V 10Ω =0.3A

所以R1消耗的最大功率为:P最大=U最大I最大=3V×0.3A=0.9W

当滑动变阻器的阻值最大时,R1消耗的电功率最小. 滑动变阻器的最大阻值R2=50Ω

所以通过R1的最小电流为:I最小=U总 R1+R2 =6V 10Ω+50Ω =0.1A

R1两端的最小电压为:U最小=I最小R1=0.1A×10Ω=1V

所以R1消耗的最小功率为:P最小=U最小I最小=1V×0.1A=0.1W

答:为保证电路安全,电阻R1上允许消耗功率的范围为0.1 W~0.9 W.

网站首页网站地图 站长统计
All rights reserved Powered by 海文库
copyright ©right 2010-2011。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit326@126.com