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电学之列方程计算
解题思路:
1):仔细审题,弄清四个问题。弄清电路结构(串联、并联);弄清各表(电流表、电压表)测量对象;弄清滑动变阻器接入电路部分(一上一下);弄清题目已知条件和物理过程(开关通断和滑片移动)。
2);画出等效电路。首先将因短路或开路等不工作的用电器删除;进一步方便判断,可以将电压表看做开路,电流表看做导线;明确电路结构后,将对面的电表还原到位置,确定其测量对象。
3):进行电路分析:根据相应电路结构特点进行分析(串联电路电流处处相等、并联各支路电压相等);利用欧姆定律计算已知量和未知量的关系。
例1、(2010•南京)如如图所示,电源电压恒定.闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V.则Rl和R2的阻值分别是( )
A、6Ω,2Ω B、6Ω,3Ω C、4Ω,2Ω D、4Ω,3Ω
例2、 如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片在b端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15A;滑片P在中点c时电压表的示数为6V。
求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)电源电压和R2的阻值。
R0
A
S
R
V
例3、某同学做电学实验时,实验电路如图所示,已知他所用的电流表量程为0至0.6A,电压表的量程为0至3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,S闭合后,在实验操作无误的情况下,正确的说法是:
A、电流表最大示数0.6A
B、滑动变阻器消耗的最小功率为0
C、电压表的最小示数为1V
D、电阻R0消耗的最大功率为1.8W
思路:电学计算题中常常遇到一些电路保护问题,这类问题往往涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。碰到这类问题时,充分运用电学规律和数学中的不等式,一般会使问题得到解决。
课后习题
1. 如图所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P在某两点间移动时,电压表的示数变化范围是2.4V~8V,电流表的示数变化范围是0.5A~1.2A,则定值电阻R0的阻值及电源电压各是多少?
2. 如图所示电路,电源电压U恒定且小于10V,R1=15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡L的电阻小于15Ω,当断开S,滑动变阻器的滑片位于b端时,电流表的示数为0.2A;当闭合S,滑片位于a端时,电流表的示数为1A,且小灯泡正常发光,求小灯泡的额定功率。
3. 如图所示,电源电压保持不变,灯L额定电压为8V,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到变阻器的中点c时,小灯泡正常发光,此时灯的电功率为PL;当滑片P滑到变阻器的最右端b时,灯的实际功率为PL’,此时变阻器的功率为4.5W,已知PL:PL’=16:9,
求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值。
5.如图所示,当开关S闭合时,与R1并联的电压表示数是4V,将滑动变阻器的滑片P向右滑,使R2减小为原来阻值的1/4时,电压表示数是8V,求:(1)电源电压(2)R2消耗的功率是原来的几倍。
6、如图2所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10欧姆,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑到b点,电压表与的示数之比为5:7,R2与R消耗的功率之和是R1消耗功率的4倍,求:
①通过R1与R2的电流之比
②滑动变阻器的最大阻值Rab
③滑动变阻器滑片在a、b两点时R1消耗的功率比
7.如图所示,一只标有“8V 4W”的灯泡L与一只滑动变阻器R串联,开关S闭合,滑片P在b端时,电压表的示数为12V,灯泡正常发光。当滑片从b点滑到a点时,电路中电阻增大了6Ω。
求:(1)灯泡的电阻值及电源电压 (2)滑片P在a点时,灯泡的实际功率多大?
S1
S2
8.如图所示,电源电压恒定为24V,小灯泡标有“6V 3W”字样,定值电阻R2的阻值为24Ω,当开关S闭合,S1 S2都断开且滑片移到滑动变阻器的中点时,灯L正常发光
(1)灯泡L的电阻是多少?
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少?
(3)当S1 S2都闭合时,调节滑动变阻器,使整个电路消耗的功率最小,
这个最小值是多少?
9、如图所示电路,电源电压不变。在滑动变阻器的滑片p移动的过程中,电压表的示数变化范围是0~5V,电流表示数相应的变化范围是1.5A~1.0A,求:
①R2的阻值;
②电池的电压是多少伏?
10、如图5所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,已知当滑片P分别滑至a端和b端时,电阻R1消耗的电功率之比P1:P2=9:4。当滑片在a端时,电流表的示数为3安培,滑片P在 b端时,电压表的示数为6伏特,求:
①电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2
②电源电压是多少伏特
图5
1. R0=8Ω , U=12V
2. U=6V , R0=10Ω , PL=3.6W
3. U=12 RAB=8Ω
4. P总=72 W
5. U=12V , 1倍
6. P2=3W ,P2/=48W
6
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