(解:根据闭合电路欧姆定律I?E得 R?rR?E?r?5.6? I2消耗功率 P?IR?1.4W)
17.(05春)如图46,电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3为一滑动变阻器,不考虑电压表.电流表对电路的影响.将电键S闭合,调节滑片p,观察电压表和电流表示
M R3 N 数的变化.当滑片p距R3左端M点的长度为R3总长度的3/5时,
p R1 R2 两个电压表的示数均达到最大值.此时电阻R1.R2.R3消耗的总电
V1 V2 A功率P1=8.1W;而调节滑片p的过程中发现当 1 电流表的示数A S A 2电流表的示数恰好达到最小值,设此时电阻达到最大值时,A E,r R1.R2.R3消耗的总电功率为P2.求:
(1)滑动变阻器的总阻值R3; A1 A2 (2)满足P2≥P1这一要求的电源电动势E和内电阻r的取值
图46 范围.
(解:(1)电路等效为图1,设MP间阻值为Rx,则并联部分的总阻值为
R?
(R1?RX)(R2?R3?RX)(R1?R2?R3)2X??R?(1?R3)RX?2R3?65?R3
① E,r S
V1
A1 RMp R1
A2 RpN R2 V2
图1
其分子为Rx的二次函数.由已知条件知,Rx =3R3/5时,两个伏特表的示数均达到最大,此时R应具有极大值.利用二次函数求极值的公式得到
RX?1?R33R3?,解得R3=5.0Ω 25
(2)将R3值带入①式知,R的最大值Rmax=2.5Ω,此时R1.R2.R3消耗的总电功率
P1?(ERmax?r)2?Rmax?8.1
②
由②式解得 E=(4.5+1.8r)V ③ 由①式知,当Rx =0,即滑片p滑到R3的最左端M点时,并联部分的总阻值最小,即Rmin=1.6Ω.分析电路可知,此时路端电压最小,安培表 上串联的电阻最大,因此安培表 的示数最小;而此时
A2 A 干路电流最大,因此安培表 的示数达到最大,此时R1.R2.R3消耗的总电功率为:
A2 A P2?A(1 A E2)2?Rmin?()?1.6
Rmin?r1.6?rE
若要求P2不小于P1,即
E2()?1.6≥8.1 ④ 1.6?r由④式解得
E≥(3.6+2.25r )V ⑤ 将③式带入⑤式得:
r≤2.0Ω ⑥
所以电源电动势E和内电阻r的应满足的条件为 E=(4.5+1.8r)V且0≤r≤2.0Ω
) 18.(08春)在图32的电路中,已知电源的电动势E =3.0 V,内电阻r =1.0Ω,外电路的电阻R =2.0Ω. 闭合开关S.求: R (1)通过电阻R的电流Ⅰ;
r (2)电阻R消耗的电功率P. E r S (解:
图32 (1)根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流
E3.0 I??A?1.0 A
R+r2.0+1.0
(2)R上消耗的电功率 P?I2R?1.02?2.0 W?2.0 W) (十一).焦耳定律.电热器(B)
1.(96A)一台电动机,额定电压是100V,电阻是1Ω。正常工作时,通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为 ( )(B)
A.500W B.25W C.2000W D.475W
2.(95A)一座小型水电站,它输出的电功率为P,输电电压为U,输电导线中通过的电流应等于_________;如果输电导线的总电阻为R,那么输电导线由于发热损失的电功率应等于_________。(P/U;P2R /U2) 3.(05春)一台家用电风扇,它的电动机线圈的电阻为R,正常工作时所加电压为U,通过电动机的电流为I,工作了一段时间t. 电动机在这段时间内消耗的电能为______________,线圈中产生的热为______________.(UIt ;I2Rt)
4.(05夏)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下工作时,通过电热水器的电流约为(A)
额定容量 54L 最高水温 75℃ 额定功率 1500 W 额定压力 0.7MPa 额定电压 交流220V 电器类别 Ⅰ类 额定频率 50Hz 防水等级 IPX4
A.6.8A B.0.15A C.4.4A D.0.23A
5.(06春)浴室取暖器也就是我们常说的“浴霸”,是给浴室加热的电器,它是由几盏特殊的灯泡完成加热工作的.下面是一台浴室取暖器的说明书,上面附有电路原理图,它有两个相同的加热灯泡.
XX牌多功能取暖器
型 号 FG5.5D 防触电保护类别I
额定功率 550W 防水等级 IPX2
电 源 220V~50Hz 出厂编号 No.630033737GW
执行标准 GB4706.1-1998 GB4706.23-2003
XX科技电器有限公司
根据这个说明书可以知道,这台取暖器的两盏灯都打开时,消耗的电功率是_________W; 当只打开一盏灯时,通过取暖器的工作电流是_________A. (550;1.25) 6.(06夏)下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为(B)
1500W 型号 SP-988 额定功率 220V 额定电压 额定容量 1.6L
A.4.4A B.6.8A C.0.15A D.0.23A 7.(07春)下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下达到
额定功率时通过电饭锅的电流约为 (C)
700 W 电器名称 电饭锅 额定功率 220 V 额定电压 额定容量 4.0 L
A.6.2 A B.4.6 A C.3.2 A D.5.5 A 8.(07夏)下表为某国产家用电器说明书中“主要技术数据”的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下正常工作时通过该电器的电流为(D)
220V 型 号 CXW-200 额定电压 225W 额定功率 风 量 14.5m3/min
A.15.5 A B. 4.95A C.2.28A D.1.02A 9.(08春)下表为某电热水器铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下达到额定功率时通过电热水器的电流约为 (C)
2500 W 电器名称 热水器 额定功率
220 V 50 L 额定电压 容量
21 kg 额定水压 0.8 MPa 重量
A.4.0 A B.5.0 A C.11.4 A D.4.4 A 10.(08夏)一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为(A)
额定容量 额定功率 额定电压 54L 1500 W 220V 最高水温 额定压力 电器类别 75℃ 0.7MPa Ⅰ类 A.6.8A B.0.15A C.4.4A D.0.23A (十二).门电路.逻辑电路及其应用.集成电路及其应用(A)