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课件网) 第5课时 多开关电路电功率的计算 1. 如图所示,L是标有“6V 1.8W”字样的灯泡,R是定值电阻,断开开关S2,闭合开关S1 和S3,灯泡正常发光,电流表的示数为0.40A.(灯丝电阻不变) (1) 求灯泡正常发光时,1min内灯泡消耗的电能. (2) 求定值电阻R的阻值. (3) 断开开关S1和S3,闭合开关S2,改变电源电压,使灯泡正常发光,求电路的总功率. (1) 灯泡正常发光时,P=P额=1.8W,则灯泡消耗的电能W=Pt=1.8W ×60s=108J 第1题 (2) 当断开开关S2,闭合开关S1和S3,定值电阻R和灯泡L并联,此时灯泡正常发光,电源电压U=UR=UL=6V,通过灯泡的电流IL===0.3A,通过定值电阻的电流IR=I-IL=0.4A-0.3A=0.1A,定值电阻R的阻值R===60Ω (3) 断开开关S1和S3,闭合开关S2,定值电阻R和灯泡L串联,灯泡L的电阻RL===20Ω,电路总电阻R总=R+RL=60Ω+20Ω=80Ω,改变电源电压,使灯泡正常发光,此时电路中的电流I'=IL=0.3A,此时的电源电压U'=I'R总=0.3A×80Ω=24V,此时电路中消耗的总功率P总=I'U'=0.3A×24V=7.2W 2. 如图所示,灯泡L标有“6V 3W”字样,R1的电阻为5Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A” 的字样,电流表的量程为0～3A,电压表的量程为0～3V.当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光.求:(设灯泡电阻不随温度改变而改变) (1) 灯泡L的电阻和电源电压. (2) 开关S1、S2、S3都闭合时,电流表和电压表的示数. (3) 开关S1闭合,S2、S3断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的最小电功率. (1) 灯泡L正常工作时的电流IL===0.5A,灯泡的电阻RL== =12Ω;由图知,当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,灯泡L恰好正常发光,电源电压U=U1=UL=6V 第2题 (2) 当S1、S2、S3均闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,R2被短路,所以电压表示数为0,灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL=0.5A,通过R1的电流I1===1.2A,电流表的示数I=I1+IL=1.2A+0.5A=1.7A (3) 当闭合S1,断开S2、S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表的量程为0～3V,所以当电压表的示数U2=3V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,R1功率最小,此时R1两端的电压U1'=U-U2=6V-3V=3V,此时电路中的最小电流I'===0.6A,R1的最小电功率P1=U1'I'=3V×0.6A=1.8W 1. 如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有“12V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为5Ω,R1 为滑动变阻器,电流表量程为0～0.6A.开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为0.55A.求: (1) 小灯泡的额定电流. (2) S1、S2都闭合时,R1在10min内消耗的电能. (3) S1、S2都断开,调节滑片且电路安全,R2与R1功率之比的最大值. (1) 小灯泡的额定电流IL===0.25A 第1题 (2) 当S1、S2都闭合时,R2被短路,L、R1并联,L恰好正常发光,则通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡两端的电压等于其额定电压,电源电压U=UL=12V;通过R1的电流I1=I-IL=0.55A-0.25A=0.3A,R1在10min内消耗的电能W=UI1t=12V×0.3A×10×60s=2160J (3) S1、S2都断开,R1、R2串联,电流表测量电路电流.电流表量程为0～0.6A,则通过电路的最大电流I'=0.6A,此时R1接入电路的阻值最小,根据P=I2R可知R2与R1功率之比最大.电路的总电阻R===20Ω,电阻R1=R-R2=20Ω-5Ω=15Ω,R2与R1功率之比的最大值为==== 2. 如图所示为某用电器内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有 “100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器,R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻. (1) 当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值. (2) 求在(1)中的情况下,整个电路可能消耗的最小功率. (3) 当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围. (1) 当S、S1、S2都闭合时,此时电路中R1和滑动变阻器R2并联, 由题意可得R1===40Ω 第2题 (2) 当 ... ...
