概要：电能复习和应用 电能复习和应用 ●教学目标 一、知识目标 1.知道电能的来络(板书) 二、例题 1.如图,电源电压为6 V,且保持不变,灯L1上标有"8 V,8 W"字样,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω. (1)当滑片P移至b端,开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.2 A,求电压表的示数和L2的电阻. (2)当滑片P移至a端,开关S1、S2均闭合时求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数. 解:(1)当滑片P移至b端,开关S1闭合,S2断开时,电路可简化为如图所示: 因为I=U/R 所以U滑=IR滑=0.2 A×20 Ω=4 V. 因为电压表测滑动变阻器的电压,所以电压表示数为4 V. 又因为U=6 V U2=U-U滑=6 V-4 V=2 V 所以R2=U2/I=2 V/0.2 A=10 Ω (2)当滑片P移至a端且开关S1、S2都闭合时原电路可简化为如图电路: 因为P=IU=U2/R 所以R1=U额2/P额=(8
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电能复习和应用●教学目标
一、知识目标
1.知道电能的来络(板书)
二、例题
1.如图,电源电压为6 V,且保持不变,灯L1上标有"8 V,8 W"字样,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω.
(1)当滑片P移至b端,开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.2 A,求电压表的示数和L2的电阻.
(2)当滑片P移至a端,开关S1、S2均闭合时求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数.
解:(1)当滑片P移至b端,开关S1闭合,S2断开时,电路可简化为如图所示:
因为I=U/R
所以U滑=IR滑=0.2 A×20 Ω=4 V.
因为电压表测滑动变阻器的电压,所以电压表示数为4 V.
又因为U=6 V
U2=U-U滑=6 V-4 V=2 V
所以R2=U2/I=2 V/0.2 A=10 Ω
(2)当滑片P移至a端且开关S1、S2都闭合时原电路可简化为如图电路:
因为P=IU=U2/R
所以R1=U额2/P额=(8 V)2/8 W=8 Ω.
又因为U1实=U=6 V
所以P1实=U1实2/R1=(6 V)2/8 Ω=4.5 W
又因为U2=U=6 V
所以I2=U2/R2=6 V/10 Ω=0.6 A
电流表测灯L2的电流,所以电流表示数为0.6 A.
2.(同类练习)如图.电源电压是24 V,且保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P滑至a端时,电流表的示数为2 A,当开关S断开,滑片P滑到变阻器中点时,电压表的示数为12 V,试求:
(1)滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻.
(2)若电压表的量程为0~15 V,断开开关S,在电压表不超过量程的情况下,灯泡的最小电功率.
解:当开关S闭合,且滑片P在a端时原电路可简化成如图电路:
因为I=U/R
所以R=U/I=24 V/2 A=12 Ω
又因为电阻Rab和电灯并联
所以 = ①
当开关S断开,且滑片P在变阻器中点时原电路可简化为如图电路:
因为I=U/R
所以Iab=Uab/ Rab=12 V/ Rab=24 V/Rab
所以IL=U2/RL=(U-Uab)/RL=(24 V-12 V)/RL=12 V/RL
又因为IL=Iab
所以24 V/Rab=12 V/RL ②
由方程①②得Rab=36 Ω,RL=18 Ω
此时,若电压表最大示数为15 V,则UL=9 V故PL=U22/RL=(9 V)2/18 Ω=4.5 W
3.如图,电源电压不变,调节滑动变阻器使电压表读数为10 V时,变阻器的功率为10 W.调节滑动变阻器到另一位置时,电压表读数为5 V,此时变阻器的功率为7.5 W,求电源电压U及定值电阻R0的大小.
解:首先明确电路的连接方式:R0与R串联,V测的是R0两端的电压,P的移动引起电路中电阻的变化,而电源电压不变,从而导致电路中电流变化,R0两端的电压变化,R上消耗功率变化.
根据串联电路电流相等的特点及P=IU=I2R
可得变阻器的功率:
P1=I12R1=( )2R1 ①
P2=I22R2=( )2R2 ②
得, 代入值解得 .
则R2=3R1
又因为电源电压不变
所以U1+ R1=U2+ R2
10 V+ R1=5 V+ R2.
将R2=3R1代入解得:R0=R1
所以当U0=10 V时,UR1=10
电源电压U=20 V,R0=10 Ω
4.实验桌上有电源一个,电压保持不变,又有电压表、电流表和定值电阻及开关各一个.导线若干,还有两个小灯泡L1(额定电压为1.2 V)和L2(额定电压为6 V),现从桌上取用器材组成电路.已知:若组成如下图甲所示电路,电压表示数为5.4 V,L1实际消耗的功率为其额定功率的 ;若组成如图乙所示的电路,L2两端的电压为3 V;若组成如图丙所示的电路.电流表的示数为0.6 A.设温度对电阻的影响不计,求L2的额定功率为多少?