题目内容
【题目】电源电压为220伏,若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作(用电器的电阻值恒定),求:
(1)要使用电器达到使用要求,电路中应连接一个什么样的电器?怎样连接?
(2)这个电器消耗的最大功率是多少?
【答案】
(1)解:由题意分析可知,电路中应串联一个滑动变阻器,且由串联电路的分压性知,
∵滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等,
根据P=
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R最大=R0=
=
=60.5Ω;
答:要使用电器达到使用要求,电路中应串联一个最大阻值为60.5Ω的滑动变阻器;
(2)解:∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I=
,
滑动变阻器消耗的电功率:
P滑=I2R滑=(
)2×R滑=
=
,
当R滑=R0时,串联电器消耗的电功率最大,
即P滑max=
=
=200W.
答:这个电器消耗的最大功率是200W
【解析】(1)电路中应串联一个滑动变阻器,且由串联电路的分压性知,滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等,(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,进一步根据数学知识求出电器消耗的最大功率.
【考点精析】掌握滑动变阻器的使用和欧姆定律及其应用是解答本题的根本,需要知道滑动变阻器的正确使用:A、应串联在电路中使用;B、接线要“一上一下”;C、通电前应把阻值调至最大的地方;欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).