有關(guān)歐姆定律電功率計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1 有關(guān)歐姆定律電功率計(jì)算有關(guān)歐姆定律電功率計(jì)算 題目常常利用開關(guān)或滑動(dòng)變阻器給 出兩種電路的連接方式，如：開關(guān)S 閉合R1、R2會串聯(lián)而S斷開R1、R2會 并聯(lián)；再如滑動(dòng)變阻器滑片P在左端， 此時(shí)RP并未接入電路，P在右端則接 入進(jìn)電路.其實(shí)，上述一種情況會對應(yīng) 一個(gè)方程；這樣，只需將方程一一列 出，或分別解之或聯(lián)立成方程組解之 即可。 第1頁/共31頁 1.飲水機(jī)是一種常見的家用電器，其工作電路 可簡化為如圖所示的電路，其中S是一個(gè)溫控 開關(guān)，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，飲水機(jī)正常工作，將水 迅速加熱；當(dāng)水達(dá)到一定溫度時(shí)，開關(guān)S自動(dòng) 換到b，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)， 若飲水機(jī)正常工作時(shí)發(fā) 熱板的電功

2、率為550W， 而保溫時(shí)的發(fā)熱板的功 率是正常工作時(shí)發(fā)熱板 功率的0.1倍，求電阻R1 的阻值. 【答案】190 第2頁/共31頁 222 UU(220V) PR88 RP550w 解解：由由得得： 22 1 2 1 1 U PI R() R RR 220V 55w()88 R88 R190 又又： 得得： 第3頁/共31頁 6V 2.如圖電路，已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為18，電源電壓恒為6V，燈泡上有6V 3W的字樣. (1)閉合S1、S2滑片P滑到b端時(shí)，電流表示數(shù)為1A，求電阻R的值.【答案】(1)12 6V IL=? 1A-0.5A=0.5A 1A =U/IR=12 IL=P/U=3W

3、/6V=0.5A 12 18 第4頁/共31頁 2.如圖，已知滑動(dòng)變阻器最大阻值18，電源電壓恒為6V，燈泡上有6V 3W的字樣(2)閉合S1斷開S2，滑片P滑到a端時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少?電阻R上消耗的電功率是多大?【答案】(2)2.4 V， 0.48 W 1218 6V 法一：I=U/R總 P U6V 0.2A R +R1812 法二： UR:UP=R:RP=2:3 UR+UP=6V UR=2.4V PR=U2/R=0.48w P=I2R=（0.2A）212=0.48w R UIR 0.2A 122.4V 第5頁/共31頁 【例1】如圖所示的電路中，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值是20，電源電壓

4、為8V且保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至a端時(shí)，將S1閉合，S2斷開，電流表 的示數(shù)為0.8A，當(dāng)滑動(dòng) 變阻器滑片P移至b端時(shí)， 將S1、S2都閉合，電流表 的示數(shù)為2A，求：R1、R2 的阻值. 解析 ba 第6頁/共31頁 解：(1)當(dāng)滑片P移至a端，閉合S1， 斷開S2時(shí)，R3連入電路的阻值 為0，R1短路，只有R2連入電路， 其等效電路為3-4-3(a)所示 (2)當(dāng)滑片P移至b端，閉合S1、S2 時(shí)，R2短路，R1與R3并聯(lián)，且R3= 20，其等效電路如右圖所示 I3=8 / 20 A=0.4 A I1=2A-0.4 A=1.6 A R1=U / I1=8 / 1.6=5 .I U

5、 R10 80 8 2 則則 第7頁/共31頁 【例2】如圖所示，電源電壓U=4.5V且保持不變 ，R1=5，變阻器R2的最大阻值為20， 電流表量程為00.6A，電壓表量程為0 3V， 通過分析計(jì) 算說明變阻 器R2允許的 取值范圍 解析 4.5V 205 第8頁/共31頁 (1)當(dāng)滑片P向左端移動(dòng)時(shí)，R2減小，電路中電流增大，R2兩端的電壓減小 ，電流表的量程為00.6 A，即電路中的電流最大值為0.6A，那么設(shè)此時(shí)R2接入電路中的值為最小值（R2最小） U1=I1R1=0.65V=3V U2=4.5V-3V=1.5V R2最小=U2 / I2 =1.5/0.6 =2.5 4.5V 2.5

6、5 I1=0.6A 第9頁/共31頁 (2)當(dāng)滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，R2增大，R2兩端的電壓增大，電壓表的量程為03V，即R2兩端的電壓最大值為3V，設(shè)此時(shí)R2接入電路中的阻值為最大值R2最大 U1=4.5V-3V=1.5V I1=1.5/5 A=0.3A R2最大=U/I2=3/0.3 =10 綜上所述R2的取值范圍為 2.5R210. 4.5V 3V 5 0.3A 1.5V 第10頁/共31頁 【例3】如圖所示，電源電壓U恒定且小于10V ，R1=15，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20，小 燈泡L的電阻小于15，當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變 阻 器的滑片位于b端時(shí)，示數(shù)為0.2A，當(dāng)開 關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻

7、器 的滑片位于a端時(shí)， 表示數(shù)為1A，且 小燈泡正常發(fā)光， 求小燈泡的額定 功率(忽略溫度對 燈絲電阻的影響). 解析 A A 20 15 10V 15 第11頁/共31頁 15 (1)當(dāng)開關(guān)S 斷開，滑動(dòng) 變阻器置于 b端時(shí)，燈 泡與RL串聯(lián) 20 15 10V 解析 0.2A 20 20 . R U L 第12頁/共31頁 (2)當(dāng)開關(guān)S 閉合，滑動(dòng) 變阻器置于 a端時(shí)，燈 泡與R1并聯(lián) 20 15 10V 解析 1A 1 15 U R U L 15 第13頁/共31頁 (1)當(dāng)開關(guān)S斷開，滑 動(dòng)變阻器置于b端 時(shí)，燈泡與RL串聯(lián) (2)當(dāng)開關(guān)S閉合，滑 動(dòng)變阻器置于a端 時(shí)，燈泡與R1并

8、聯(lián) 解式方程組得 此時(shí)燈泡正常 發(fā)光則U額=6V 20 20 . R U L 1 15 U R U L 10 6 30 10 LL R VU R VU （舍舍去去）或或 W.W R U PP L 63 10 62 2 額額 額額實(shí)實(shí) 第14頁/共31頁 【例4】如圖所示是一個(gè)電熱毯示意圖，R0是電 熱毯中的電阻絲，R是與電阻絲串聯(lián)的電阻， 電熱毯上標(biāo)有“220V100W”字樣，S是控制電 熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關(guān). (1)用學(xué)過的公式推理說明開關(guān)S斷開時(shí)，電熱 毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)? (2)若要求在保溫時(shí)電流 通過電阻絲R0每1分鐘有 60 J的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 電阻R 的阻值

9、為多大? 解析 第15頁/共31頁 【解析】(1)當(dāng)S閉合時(shí)，R0的功率P0=U20/R0 當(dāng)S斷開時(shí)，R0的功率，P0=U20/R0U0U P0P0即S斷開時(shí)，電熱毯處于保溫狀態(tài). (2)發(fā)熱電阻絲的電阻 R0=U2額 /P額=2202 /100= 484 保溫狀態(tài)時(shí)，電阻絲兩端的電壓為U0 第16頁/共31頁 R兩端電壓:UR=220V- 22V=198V 0 0 60 484 22 60 QR UVV t 4356 22 198 484 0 0 U U RR R 2 0 0 保保溫溫 U Qt R 第17頁/共31頁 【例5】如圖所示的電路中，電源電壓保持不 變，閉合開關(guān)S，已知當(dāng)滑片P

10、分別滑至a端和 b端時(shí)，電阻R1消耗的電功率之比為P1 P2 = 9 4，當(dāng)滑片在a端時(shí)，電流表示數(shù)為3A，滑 片P在b端時(shí)電壓 表示數(shù)為6V，求： (1)R1的阻值和滑 動(dòng)變阻器的最大 阻值R2； (2)電源電壓是多 少 伏? 解 析 第18頁/共31頁 2 11 2 2 2 2211 2 1 2 9 4 PI Ra U PI RRb R P b P - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -在在端端 在在端端 在在端端 2 1 2 2 2 9 4 I U R 22 12 21 336 233 223 UUV IR RIA 即即 2 2 2 1 2 49

11、U I R 第19頁/共31頁 解得U=18 V；R1=6 2 122 1 1 UU b RRR U aI R 在在端端 ： 在在端端 ： 1 1 6 33 3 UV R U A R 第20頁/共31頁 理解歐姆定律、電功 率和串并聯(lián)電路中電流 、電壓、電阻三者間規(guī) 律是計(jì)算這類問題的基 礎(chǔ)和關(guān)鍵. 第21頁/共31頁 1.如圖所示：電源電壓為12V且保持不變，滑動(dòng)變阻器最大值為R2閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，表示數(shù)由1.5A變?yōu)?.5A，求： (1)變阻器的最大阻值. (2) 示數(shù)的變化范圍. (3)滑動(dòng)變阻器的滑 片P滑到b端時(shí)，通電 2minR1產(chǎn)生的熱量. 【

12、答案】(1)16 (2)08V (3)240J A V 12V 第22頁/共31頁 1）P在a端： 12V P在b端： 12V=1.5.R1 12V=0.5(R1+R2) U=IaR1 U=Ib(R1+R2) R1=8 R2=16 2）P在a端：U = 0 P在b端：U= Ub=IbR2=8V 范圍：08V 3) Q=I2bR2t =0.5216120J =240J 第23頁/共31頁 2.如圖所示，燈L1標(biāo)有“6V3W”燈 L2標(biāo)有“12V4W”，將開關(guān)閉合后L1 恰好正常發(fā)光，求： (1)電壓表示數(shù). (2)電流表A2的示數(shù). (3)燈L2的實(shí)際功率 和L2通電1min產(chǎn) 生的熱量. 【答

13、案】(1)6 V (2)0.17A (3)60J 6V3W 12V4 W 第24頁/共31頁 1)由等效電路圖知：電壓表測量電源電壓，故其示數(shù)為6V. 6V3W 12V4W S A 2 V 6V A 1 6V3W L1 12V4WL2 第25頁/共31頁 S A 2 V 6V A 1 6V3 W L1 12V4 W L2 3)由P=U 2/ R得: P實(shí)=U 2 /R2=(6V) 2 /36=1w, W=P實(shí)t =1w60s=60J 2)由P=U 2/ R得: R1=U 2 /P1=(6V) 2 /3w=12, R2=U 2 /P2 =(12V) 2 /4w=36 I2=U/R2=6V/36=

14、0.17A 第26頁/共31頁 3.如圖所示，電源電壓為6V且保持不變；燈L1 上標(biāo)有8V8W字樣，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 20. (1)當(dāng)滑片P移到b端，開關(guān)S1閉合，S2斷開時(shí) ，示數(shù)為0.2A，求電壓表的示數(shù)和L2的電阻 . (2)當(dāng)滑片P移到a端， 開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)， 求燈L1消耗的實(shí)際功 率和電流表的示數(shù). 【答案】(1)4V，10 (2)4.5W，0.6A A 6V 20 8V8W 第27頁/共31頁 (1)滑片P移到b端，S1閉合，S2斷開時(shí)，示 數(shù)為0.2A，求電壓表的示數(shù)和L2的電阻. A 6V 20 8V8W S 6 V A 20 V 0.2A4V UR = IR = 0.2A20= 4V L2 UL2 = U-UR = 6V-