当风力增加到900N时,由图丙可知R=1Ω ∴应在电路中串联一个电阻R, 由R总=R0+R′+R得6Ω=2Ω+1Ω+R ∴R=3Ω
、
?9V?U2(4)改装后的最小功率为P最小===3.9W
R最大2Ω?3Ω?16Ω2?9V?U2改装后的最大功率为P最大===13.5W
R最小2Ω?3Ω?1Ω2(2012凉山)44.如图所示,L为标有“6V、3W”的小灯泡,滑动变阻器R最大阻值为12Ω,R0为定值电阻。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当S1、S2都断开,滑片P滑动变阻器R的中点时,灯L恰好正常发光,求电源的电压。
(3)⑶当S1、S2都闭合,滑片P滑到b端时,电流表的示数为1.0A,求R0的阻值。 答案:(1)12Ω (2)9V (3)36Ω
(2012桂林)45.小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表中的部分数据和图所示的电路原理图。
额定电压 220V 频率 50Hz 额定加热功率 920W
请解答如下问题:(计算结果若不能整除,保留一位小数)
(1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大? (2)若电阻R2的阻值为1210Ω,则电阻R1的阻值为多少?
(3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率是多大?
答案:
(1)由P=UI可得正常加热状态下的电流:I=P/U=920W/220V ≈4.2A (2)当开关S闭合、S0断开时,电热饮水机只有R2工作,处于保温状态。
由P=UII=U/R可得电阻R2消耗的功率:P2=U2/R2=(220V)2/1210Ω=40W 当开关S、S0闭合时,电热饮水机处于加热状态。此时R1消耗的电功率为: P1=P总-P2=920W-40W=880W
则有:R1=U2/P1=(220V)2/880W=55Ω
(3)方法一:电热饮水机处于加热状态时的总电阻为: R总=U2/P总=(220V)2/920W=1210/23Ω≈52.6Ω
实际加热功率:P实=U实2/R总=(198V)2/(1210/23)Ω=745.2W [或P实=U实2/R总=(198V)2/52.6Ω≈745.3W] 方法二:电路电阻不变,可得: R总=U2/P总=U实2/P实 实际加热功率:P实=P额×U实2 /U2=920×(198/220)2=745.2W 方法三:实际加热功率:
P实=P1实+P2实=U实2/R1+U实2/R2=(198V)2/55Ω+(198V)2/1210Ω=745.2W (2012遵义)46.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~200?,定值电阻R2的阻值为10?。(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L的阻值为多少?
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?
]
答案:(1)R?U额P额22(6V)??12?
3W
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,电路等效为小灯泡L和电阻R2并联,电流表测干路中的电流。
I=I1+I2=
UU6V6V=1.1A ???RR212?10?(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关S1闭合,S2断开时
2U2(6V)电路的总功率最小,该最小功率为P=≈0.17W ?R总200??12?
(2012义乌)47.如图所示,已知电源电压保持不变,滑动变阻器的阻值范围0~20欧。闭合开关,当滑片P位于A端时,电压表的示数为2伏;当滑片P位于B端时,电流表的示数为0.3安。求当滑片P位于A端时:
(1)电流表的示数; (2)小灯泡的电功率。
答案:0.1A 0.1W (2012泉州)48.如图所示是小洁同学设计的一个调光台灯的电路图,电灯L标有“220V 25W”(不计温度对电阻的影响,电源电压保持不变):
(1)电灯L的电阻是多少?
(2)当电灯L的实际功率是9W时,滑动变阻器消耗的功率是多少? (3)你认为这个设计存在什么问题?
[来源学科网ZXXK]
答案:(1)1936Ω (2)6W (3)当灯泡不能正常工作时,电阻也要消电能,不利于节能
(2012聊城)49.如图所示,电源电压U=12V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω。当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,L正常发光。求:
(1)L正常发光时的电阻。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,整个电路消耗电功率的最小值。
S1 L R1 a S2 S 答案:(1)L正常发光的电阻
2UL62U2???12? 由P?,得RL?PL3Rb R2
(2)S闭合,S1、S2断开,滑片位于中点时,L、
R1串联, 2由P?UI,得I?PL3?A?0.5A UL6由I?RU?UL12?6U???12? ,得1?2I0.5R所以R1=24Ω
(3)S、S1、S2都闭合,且滑片位于b端时,电功率最小
U2122P?W?6W 1?R124U2122P2??W?12W
R212P=P1+P2=18W
(2012铜仁)50.一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在如图所示的电路中,设电源电压和灯丝电阻均不变,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时,闭合开关后小灯泡恰能正常发光,求电源电压是多少?
(3)如果换一电源及额定电压为8V的灯泡,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片P滑到b端时,灯泡的实际功率为P′,已知P∶P′=16∶9,求所换电源的电压。(设所换电源电压和灯丝电阻均不变)
U2?6V?答案:(1)R===12?
P3W(2)UL=UL额=6V,而 I=
2PL额UL额=
3W=0.5A 6V ∴UP=IRP=0.5A×6Ω=3V ∴U=UL+UP=6V+3V=9V
PI2RLI216I4(3)由=2=2=得=
9I?3P?I?RLI?
U1RL?RL42 即:=
U3RL?RP∴RL=RP
∵当P在中点c时UL=8V
11RPRLUP212∴===
2RLRLUP∴UP=UL=
121?8V=4V 2∴U=UL+UP=8V+4V=12V
(2012河北)51.如图所示的电路中,电源电压保持不变。灯泡标有“2V 2W”字样。闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光,电压表V1的示数为4V;当滑片P置于b点时,电压表V1与电压表V2的示数之比为8∶11。己知滑片P分别置于a、 b两点时,灯泡消耗的功率之比为4∶1,求:(灯丝电阻不随温度改变)
(1)灯丝电阻。
(2)滑片P分别置于a、 b两点时,电路中的电流之比。 (3)R0的阻值。
a b L P V1 V2 R0 S 2答案:(1)2Ω (2)1 (3)8Ω
(2012浙江宁波)52.如图甲所示,电源电压恒定,导体电阻的阻值不随温度的变化而变化.某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间,得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示.当ab间只接入电阻R1时,电压表的示数U1如图丙所示;当ab间只接入电阻R2时,电压表的示数为3.6V,电阻R0所消耗的功率为2.43W.
5 10 U/℃ S U1 1 2 0 15 3.6 0 3 V V R/Ω
0 - 3 15 R R 12b a 甲 乙 丙
S R0 R2 (1)U1的示数是_______V;