题目内容
【题目】现有一阻值不变的纯电阻电路元件R0 , 标有“6V 1.8W”字样.由于电路元件R0的实际电阻值与其标准值之间可能存在差异,所以导致所标的额定功率值有可能不准.如果电路元件实际电阻值与其标准值之间的差异超过1.5Ω,则该电路元件不能使用.检测人员为检测该电路元件是否合乎标准,设计了如图所示的检测电路.已知电路中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样.
(1)请根据电路元件上所标的额定电压和额定功率,算出电路元件的标准电阻值.
(2)若电路元件的额定功率刚好是1.8W,则电路中允许通过的最大电流是多大?电源电压不能超过多少伏?
(3)某次元件检测时,检测人员闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片.当电流表的示数为0.22A时,电压表的示数为2.42V.当电流表的示数为0.25A时,电压表的示数为1.85V.请通过计算判断所检测的电路元件是否可以使用?实际检测时,滑动变阻器的滑片能否滑至最左端?说出理由.
【答案】
(1)解:∵P= ,
∴元件电阻:
R= = =20Ω
(2)解:∵P=UI,
∴电路元件的额定电流:
I= = =0.3A,
电路最大电流不能超过0.3A;
当电路电流为最大电流0.3A,电压表示数等于其量程时,电源电压最大,
电源最大电压:U电源=U+UV=6V+3V=9V
(3)解:∵I= ,U电源=UV+IR元件,
∴电流表的示数为0.22A时,电压表的示数为2.42V时,
U电源=2.42V+0.22A×R元件 ①
当电流表的示数为0.25A时,电压表的示数为1.85V时,
U电源=1.85V+0.25A×R元件 ②
由①②解得:R元件=19Ω,
∵20Ω﹣19Ω=1Ω<1.5Ω,
∴该电路元件可以使用.
滑片P在最左端时,电路元件电压等于电源电压,
电源电压为6.6V大于电路元件额定电压6V,因此滑片不能在最左端,否则会损坏元件.
【解析】(1)已知额定电压与额定功率,由电功率公式的变形公式可以求出其电阻阻值.(2)已知额定功率与额定电压,由P=UI的变形公式可以求出其额定电流,电路最大电流不能超过其额定电流;由串联电路特点及欧姆定律可以求出电源最大电压.(3)由串联电路特点与欧姆定律列方程,可以求元件的实际电阻阻值;由电路图可知,滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,只有元件接入电路,根据元件额定电压与电源电压的关系分析答题.
【考点精析】掌握欧姆定律的变形公式是解答本题的根本,需要知道公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一.
【题目】五一假期,小明全家驾车从宿迁到徐州游玩,出发前,爱学习的小明收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算.
轿车质量(kg) | 1050 |
车轮与地面接触总面积(m2) | 0.15 |
宿迁到徐州距离(km) | 108 |
预设行车速度(km/h) | 90 |
行驶1km耗油量(g) | 50 |
匀速行驶时受到的阻力(N) | 2000 |
(1)轿车静止时对水平地面的压强(g取10N/kg);
(2)全程行车所需的时间;
(3)匀速行驶lkm牵引力所做的功;
(4)全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量(q汽油=4.6×107/kg).