欧姆定律,电功率的计算课件

欧姆定律、电功率计算1.饮水机是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图3-4-1所示的电路，其中S是一个温控开关，当开关S接a时，饮水机正常工作，将水迅速加热；当水达到一定温度时，开关S自动换到b，饮水机处于保温状态，若饮水机正常工作时发热板的电功率为550W，而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍，求电阻R1的阻值.

图3-4-1【答案】190Ω2.在如图3-4-2的电路中，已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω，电流电压恒为6V，灯泡上有“6V3W”的字样.

图3-4-2(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时，电流表示数为1A，求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2，滑片P滑到a端时，电压表的示数为多少?电阻R上消耗的电功率是多大?【答案】(1)12Ω

(2)2.4V，0.48W解：(1)当滑片P移至a端，闭合S1，断开S2时，R3连入电路的阻值为0，R1短路，只有R2连入电路，其等效电路为3-4-3(a)所示(2)当滑片P移至b端，闭合S1、S2时，R2短路，R1与R3并联，且R3=20Ω，其等效电路如图3-4-4(b)所示I3=8/20A=0.4AI2=2A-0.4A=1.6AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω图3-4-4【例2】如图3-4-5所示电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，通过分析计算：说明变阻器R2允许的取值范围图3-4-5(1)当滑片P向左端移动时，R2减小，电路中电流增大，R2两端的电压减小，电流表的量程为0～0.6A，即电路中的电流最大值为0.6A，那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5V=3VU2=4.5V-3V=1.5V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(2)当滑片P向右端移动时，R2增大，R2两端的电压增大，电压表的量程为0～3V，即R2两端的电压最大值为3V，此时R2接入电路中的阻值为最大值R2maxU′1=4.5V-3V=1.5VI′1=1.5/5A=0.3A∴R2max=U′/I′2=3/0.3Ω=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.(1)当开关S断开，滑动变阻器置于b端时，灯泡与RL串联(2)当开关S闭合，滑动变阻器置于a端时，灯泡与R1并联解①②式方程组得此时灯泡正常发光则U额=6V①②【例4】如图3-4-7所示是一个电热毯示意图，R0是电热毯中的电阻丝，R是与电阻丝串联的电阻，电热毯上标有“220V

100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60J的电能转化为内能，电阻R的阻值为多大?图3-4-7【解析】(1)当S闭合时，R0的功率，P0=U2/R0当S断开时，R0的功率，P′0=U20/R0∵U0＜U∴P′0＜P0即S断开时，电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻R0=U2额/P额=2202/100Ω=484Ω保温状态时，电阻丝两端的电压为U0R两端电压UR=220V-22V=198V【解析】(1)当滑片P在a端时P1=I21R1

当滑片P在b端时I2=U2/R2滑片在a端时U=I1·R1滑片在b端时U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R得U=I1·R1=3×6V=18V1.如图3-4-9所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器最大值为R2，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，○表示数由1.5A变为0.5A，求：图3-4-9(1)滑动变阻器的最大阻值.(2)电压表的示数的变化范围.(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时，通电2minR1产生的热量.【答案】(1)16Ω(2)0～8V(3)240JA2.如图3-4-10所示，灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”，将开关闭合后L1恰好正常发光，求：