電功率綜合計算

1、電功率綜合計算（動態(tài)電路）學習目標1、滑動變阻器滑片移動引起電路電阻變化，電路電功率也隨之變化問題 ?？疾殡姽?、電功率、電能表綜合計算2、鞏固串、并聯電路規(guī)律，考查學科間綜合列一元一次方程和二元一次方程組解題典例1、（ 2013四川自貢）如圖是某電器設備內的一部分電路，電源電壓恒為12V , Ri為定值電阻，R2為標有100 Q0.5A ”字樣的滑動變阻器.R3為標有3V 0.9W ”字樣的定值電阻.（1 ）當開關同時閉合時，電流表的示數為0.3A ,求Ri的阻值及這種情況下整個電路可能消耗的最小功率功率知 阻，設Q ,2、（ 2013重慶）生活中大多數電熱器都有多個檔位，學習了電識后，小銳同

2、學利用電壓為6V的電源，兩個阻值不同的定值電計了如圖15所示的電路來探究電熱器多檔位的問題。已知R1=10R2=30 Q,請計算：（1 ） S1、S2斷開，S3閉合時，電路中的電流是多少？（2） S1斷開，S2、S3閉合時，通電5min電路消耗的電能是多少 ？（3） 該電路的最大功率和最小功率之比是多少？3、( 2013年福州)小莉在實踐活動中設計的模擬調光燈電路，如圖19所示。她選用的樣。若不考慮電源電壓恒為 12V，小燈泡上標有 “6V6W、滑動變阻器上標有“20Q2A”字 燈泡溫度對電阻的影響，閉合開關s后。問：(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？(2)當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓

3、表的示數以及電路消耗的總功率是多少當滑動變阻器的滑片 P移到a端時，會出現的情況是什么？4、( 2013泰安市)如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻Ri的阻值為5 Q,小燈泡上標有12V 6W”字樣，閉合開關S,.專業(yè).整理.SS(1 )當開關Si、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移到最右端時,電流表的讀數為1.7A,小燈泡恰能正常發(fā)光，求滑動變阻器的最大阻值。（2）當開關0、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在最右端，求電流表的讀數和滑動變阻器消耗的電 功率。5、（2013襄陽市）如圖所示的電路中，燈泡L上標有12V 9 W”字樣，滑動變阻 器的最大阻值為 Ri，電源電壓保持不變。當開關Si、S2、S

4、3都閉合時，燈泡L正常發(fā)光，兩電流表指針位置相同；當開關Si、S2斷開，S3閉合時，改變 滑片P的位置，使滑動變阻器連入電路的阻值分別為Ri和R1/4，在這兩種情況下，滑動變阻器消耗的功率相等。（燈泡電阻不隨溫度的變化而改變 ）求：（1）電源電壓；（2）R2的阻值；（3）電路在何種狀態(tài)下消耗的功率最小，最小功率是多少？6、（ 2013蘭州市）如圖所示，變阻器R2上標有20 Q 1A ”的字樣。 只閉合開關 Si,將變阻器滑片P移到中點時，電流表Ai示數為0.2A，燈泡L的實際功率為0.8W;閉合開關Si、S2，將變阻器滑片 P移到a端時，燈泡正常發(fā)光，電流表Ai示數為0.4A，此時電壓表 示數

5、是多少？電阻Ri的阻值是多少？燈泡L的額定功率是多少？（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）7、（ 20i3青島市）在如圖所示的電路中，電源電壓和各燈泡的阻值均保持不變。電流表的量程為 0-3A，燈泡Li的電阻R仁10 Q.請畫出該題的各個等效電路圖只閉合開關S1、S4時，電流表的示數為1A。當將滑動變阻器滑片撥至中點處，再將S2閉合時，電流表的示數為1.5A，則在不損壞電流表的情況下，滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比為多少？(2) 只閉合S3時，電路消耗的最大功率為 P1；只閉合S4、 S5時，電路消耗的最小功率為P2;只閉合S2、S3、S5時，電路消耗的最小功率為P3。已知P1:P2:P

6、3=42:35:30,則R2. R3的限值各為多少？1、解：當開關同時閉合時，R1、R2并聯，電流表測R1支路的電流，R1 的阻值：R仁U/I1=12V/O.3A=4OQ,當滑動變阻器接入電路的電阻最大時整個電路消耗的最小功率，R1消耗的電功率 P仁UI仁12V X0.3A=3.6W ,R2 消耗的最小為 P2=U2/R2=(12V)2/100 Q=1.44W ,電路的總功率 P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W;2.解：(1 )當只閉合S3時，Rl和只2串聯在電路中R 串=Ri+R 2= 10 Q +30 Q= 40 Q =-0.15,4耳 400(2) 當只斷開S1時，只有R2

7、接入電路中W= 1 = 2- x 300s = 360J &30Q(3) 當R1和R2并聯在電路中時，電路的總功率最大100x300 _30Q10Q + 30QU2瓦當Ri和R2串聯在電路中時，電路的總功率最小空_護4034-16=30Q _T34解：當S閉合，Si、S2,滑動變阻器的滑片在中點時，電路由電阻Ri、R2串聯組成，電路中的總電阻 R=Ri+R2/2=20 Q +40 Q /2=40 Q電源電壓：U=IR=0.3A X 40 Q =12V電路中元件均為純電阻用電器，由Q= I2Rt有Q= (U2/R)t可知，只有當電路中電阻最小時，電路中產生的熱量最多。此時滑動變阻器的滑片

8、應該滑到最左端，電路中只有電阻 冃的，則電路產生的最大熱量：Q=(U2/Ri)t= (12V) 2X 1 X 60s/20 Q =432J(3) 解：當開關Si、S2，滑動變阻器的滑片 P移動到最右端時，電路中Ri發(fā)生短路，電路是一個由燈L和滑動變阻器 R2組成并聯電路，最簡化電路：iF在并聯電路中，電流表測干路電流：l=0.6A通過滑動變阻器 R2的電流：l2=u/ R2=12V/40Q =0.3A通過燈泡的電流：lL= I - l2=0.9A-0.3A=0.6A燈泡的電阻：Rl=U/Il=12V/0.6A=20 Q燈泡的額定功率：P=UI=U2/Rl=(18V) 2/ 20 Q =16.2

9、W6解：由題意可知：當二閉合時丄在中點時：滑動變阻器兩端電壓為U=；J?-O.2AxlOQ=27電源電壓U二如譏47+2?二6卩即電壓表示數為當二-閉合廠在“點時通過二的電流為：ZL =04-03=01胡丁訂0Q巴二囚=6*014=1血7 解:(1)只閉合開關S1, S4時，等效電路圖如圖1所示：根據歐姆定律可得，電源的電壓U=U 1=I iRi=1A X 10 Q =10V ;當將滑動變阻器撥至中點時 ，再將S2閉合時，等效電路圖如圖2所示:圖2并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，此時通過燈泡Li的電流不變， 并聯電路中干路電流等于各支路電流之和通過R4的電流：14=1-1 i=1.5A-1

10、A=1.5A,并聯電路中各支路兩端的電壓相等，12R4 =UI410V0.5A=20 Q,滑動變阻器的最大阻值：R4=2 X 20 Q =40 Q,當滑片位于最右端時，滑動變阻器消耗的電功率最小P 4min =U2R4(10V)240 Q=2.5W ,當電流表的示數為 3A時，滑動變阻器消耗的電功率最大此時通過滑動變阻器的電流：14 =li=3A-1A=2A ,P4max=Ul4=10V X 2A=20W ,P 4maxP 4min20W2.5W813所示:(2)只閉合S3且電路消耗的功率最大時，等效電路圖如圖串聯電路中總電阻等于各分電阻之和U2R2+R 3,等效電路圖如圖4所示：U2R2+R 4 5所示:只閉合S2 , S3, S5且電路消耗的功率最小時，等效電路圖如圖P3=U2R3+R 4 Pi: P2: P3=42 : 35: 30,Pi