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1、
類型二 電學綜合
內容
公式
規(guī)律
電流、
電壓、
電阻
I=UR,
U=IR,
R=UI=ΔUΔI
串聯(lián)
并聯(lián)
電流處處相等
各支路兩端電壓相等
U總=U1+U2,分壓規(guī)律U1U2=R1R2
I總=I1+I2,分流規(guī)律I1I2=R2R1
R總=R1+R2
1R總=1R1+1R2
電功、
電功率
P=Wt,P=UI,W=Pt=UIt,純電阻電路推導公式P=U2R=I2R,R=U2P,U=PR
P1P2=U1U2=R1R2
P1P2=I1I2=R2R1
P總=P1+P2+…
電熱
Q=I2Rt,
P熱=I2R
當電路為純電阻電路時Q=
2、W,P電=P熱,非純電阻電路Q
3、0.2A=30 Ω
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,則電阻R2的阻值R2=R-R1=30 Ω-6 Ω=24 Ω
( 3 )當S1、S2閉合,S3斷開時,R1與R2并聯(lián),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且電路的總功率等于各用電器功率之和,則電路的總功率
P=U2R1+U2R2=( 6V )26Ω+( 6V )224Ω=7.5 W
2.( 2019·四川巴中 )某品牌智能電火鍋的銘牌如表所示( 不計溫度對電阻的影響 )。求:
( 1 )該電火鍋正常加熱30 min時所消耗的電能為多少千瓦時?
( 2 )某天用電高峰期,只使用電火鍋加熱10 min,家用
4、電能表[1200 r/( kW·h )]的轉盤轉了200轉,此時電火鍋的實際功率是多少?
( 3 )如圖所示是該電火鍋的簡化電路圖,其中R1、R2均為發(fā)熱電阻,S2為加熱保溫自動力切換開關,求R2的電阻是多少?
XX牌智能電火鍋
型號
ZDF-215
額定電壓
220 V
加熱功率
1210 W
保溫功率
484 W
頻率
50 Hz
解:( 1 )由P=Wt可得,電火鍋正常工作時間為30 min消耗的電能
W總=Pt總=1.21 kW×0.5 h=0.605 kW·h
( 2 )轉200轉消耗的電能
W=1kW·h1200r×200 r=
5、16 kW·h
此時消耗的實際功率
P實=Wt=16kW·h10×160h=1 kW=1000 W
( 3 )由題圖可知,當S2閉合、S1接a時,電路為R1的簡單電路,電路中電阻最小,由P=U2R可知,此時電功率最大,處于加熱狀態(tài);電火鍋正常加熱時的電阻
R1=U2P加熱=( 220V )21210W=40 Ω
由題圖知,當S2閉合、S1接b時,電路中R1和R2串聯(lián),電路中電阻最大,由P=U2R可知,此時電功率最小,處于保溫狀態(tài);串聯(lián)總電阻
R串=R1+R2=U2P保溫=( 220V )2484W=100 Ω
電阻R2=R串-R1=100 Ω-40 Ω=60 Ω
3
6、.( 2019·上海 )在如圖所示的電路中,電源電壓為12 V且保持不變,電阻R1的阻值為10 Ω,滑動變阻器R2上標有“1 A”字樣。開關S閉合后,電壓表V的示數(shù)為5 V。求:
( 1 )通過電阻R1的電流I1;
( 2 )電路正常工作10 s后,電流通過電阻R1做的功W1。移動滑動變阻器的滑片P,電源電壓和電壓表示數(shù)的比值最大為3,求電壓表示數(shù)的最大值和最小值的差值。
解:( 1 )根據(jù)電路圖可知,電壓表測量R1兩端的電壓,又因為R1=10 Ω,所以通過電阻R1的電流
I1=U1R1=5V10Ω=0.5 A
( 2 )電源電壓和電壓表示數(shù)的比值最大為3,此
7、時應為電壓表示數(shù)的最小值,即12VU'?1=3,解得U'1=4 V
電壓表示數(shù)的最大值應該是當滑動變阻器阻值最小,即電流最大時電壓表的示數(shù),滑動變阻器R2上標有“1 A”字樣,所以可得I'=12VR1+R'?2=12V10Ω+R'?2=1 A
解得R'2=2 Ω
此時R1兩端的電壓
U″1=I'R1=1 A×10 Ω=10 V
電壓表示數(shù)的最大值和最小值的差值應為10 V-4 V=6 V
4.( 2019·滁州一模 )如圖為某多用電表的內部結構圖,該表有三個接線柱,它是由小量程的電流表G改裝而成的。電流表G也是一個電阻,同樣遵從歐姆定律,它的量程為0~5 mA,電阻為Rg=11
8、.9 Ω,當有電流通過時,電流可以從刻度盤上讀出。
( 1 )把A、C兩個接線柱接入電路可以作電壓表使用,已知R2的阻值為2988.1 Ω,則該電壓表的量程為多少?
( 2 )已知多用表內部電源為一節(jié)新干電池,當A、B兩個接線柱連在一起時,調節(jié)滑動變阻器使G的示數(shù)為5 mA,把一個電阻接在A、B之間,G的示數(shù)為3 mA時,則接入電路的阻值為多大?
解:( 1 )把A、C兩個接線柱接入電路可以作電壓表使用,電流表G與R2串聯(lián),當電壓表達到滿量程時,電路中的電流I=5 mA=0.005 A
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,由I=UR可得,該電壓表的量程UV=I( Rg+R2 )=0.005 A×( 11.9 Ω+2988.1 Ω )=15 V
( 2 )一節(jié)新干電池的電壓U=1.5 V,當A、B兩個接線柱連在一起且G的示數(shù)為5 mA時,多用電表的電阻
R表=UI=1.5V0.005A=300 Ω
把一個電阻接在A、B之間,G的示數(shù)I'=3 mA=0.003 A時,電路的總電阻
R總=UI'=1.5V0.003A=500 Ω
則接入電路的阻值
R=R總-R表=500 Ω-300 Ω=200 Ω
5
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