题目内容

17.如图1是小明家电饭锅的实物图,图2是电路简图.它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起.

(1)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W.求:“烧煮电路部分”的电阻R1.
(2)温控开关按钮弹起后,电阻R1与R2的电功率之比为1:24.求:
①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2.

分析 (1)先识别电路,即为R1的基本电路,然后根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$直接求出R1的阻值;
(2)当温控开关按钮弹起时,R1与R2串联,已知电阻R1与R2的电功率之比,则根据串联电路的特点和P=I2R即可求出R1与R2的电阻之比;然后根据R1的阻值求出R2的电阻,即可根据串联电路的电阻特点和I=$\frac{U}{R}$求出电路中的电流.

解答 解:(1)当温控开关按钮按下时,电路中只有R1工作,
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{(220V)^{2}}{1100W}$=44Ω;
(2)温控开关按钮弹起后,R1与R2串联,
由于串联电路中电流处处相等,则由P=I2R可得:
R1:R2=$\frac{{P}_{1}}{{I}_{\;}^{2}}$:$\frac{{P}_{2}}{{{I}^{2}}_{\;}}$=P1:P2=1:24,
所以,R2=24R1=24×44Ω=Ω;
由串联电路总电阻等于各部分电阻之和可知:
总电阻R=R1+R2=44Ω+1056Ω=1100Ω,
所以,I=$\frac{U}{R}$=$\frac{220V}{1100Ω}$=0.2A.
答:(1)“烧煮电路部分”的电阻R1为44Ω;
(2)①电路中的电流为0.2A;②“保温电路部分”的电阻R2为1056Ω.

点评 本题考查了欧姆定律、电功率的计算、串联电阻的关系,涉及到有关开关开闭的动态分析,知识点较多,易错.

练习册系列答案
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7.用小灯泡研究电学规律的几个实验.
(1)用图甲所示的电路图研究并联电路电流的特点.

①在连接电路时,开关应断开;将电流表接在电路中某处,当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表的正负接线柱接反了;
②实验中可用电流表分别测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点组合合适的是A
A.EAD    B.EDF     C.FCD     D.FAB
(2)用图甲研究并联电路电压的规律(其中两只灯泡的阻值不相等).
①完成图丙中未完成的连接,要求电压表测L2两端的电压;
②用电压表分别准确测量了L1和L2两端的电压,则这两个电压值应相等(相等/不相等).
(3)用图丁的电路比较灯泡的亮度.
①闭合开关后,发现两灯均不亮,且两个电压表的示数为均0V.你认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器断路或甲、乙两灯泡同时短路.
②恢复正常后,闭合开关,多次移动滑动变阻器滑片后,均发现甲灯较亮,且测量甲灯电压的电压表示数也较大.对此的合理解释是:两灯串联时,通过灯泡的电流相等,电压越高,电流做的功越多,因此灯越亮.
(4)用戊图测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率
①实验原理:P=UI;
②闭合开关后,小明发现电压表示数只有0.8V,为测量灯泡的额定功率,他应向左移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.5V时,并读出电流表的示数,可算出额定功率的大小.
③小明在实验时,不小心将电流表损坏,由于没有多余的电流表更换,老师取走电流表,并拿来一只定值电阻R0,并提醒小明将它串联接在了原电路中接电流表的位置处(图未画出),请你帮助小明利用该电路测出灯泡的额定功率.
小明的实验步骤应该是:
Ⅰ.闭合开关,移动滑片使电压表示为2.5V;
Ⅱ.断开开关,将电压表拆下并联到R0两端,读出电压表的示数为U0;
Ⅲ.计算灯泡额定功率的表达式为P额=$\frac{{U}_{额}{U}_{0}}{{R}_{0}}$(用已知量和测量表示,其中小灯泡的额定电压用Ue表示.).

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