有关欧姆定律电功率计算PPT学习教案

1、会计学1 有关欧姆定律电功率计算有关欧姆定律电功率计算 题目常常利用开关或滑动变阻器给 出两种电路的连接方式，如：开关S 闭合R1、R2会串联而S断开R1、R2会 并联；再如滑动变阻器滑片P在左端， 此时RP并未接入电路，P在右端则接 入进电路.其实，上述一种情况会对应 一个方程；这样，只需将方程一一列 出，或分别解之或联立成方程组解之 即可。 第1页/共31页 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

2、率为550W， 而保温时的发热板的功 率是正常工作时发热板 功率的0.1倍，求电阻R1 的阻值. 【答案】190 第2页/共31页 222 UU(220V) PR88 RP550w 解解：由由得得： 22 1 2 1 1 U PI R() R RR 220V 55w()88 R88 R190 又又： 得得： 第3页/共31页 6V 2.如图电路，已知滑动变阻器的最大阻值为18，电源电压恒为6V，灯泡上有6V 3W的字样. (1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时，电流表示数为1A，求电阻R的值.【答案】(1)12 6V IL=? 1A-0.5A=0.5A 1A =U/IR=12 IL=P/U=3W

3、/6V=0.5A 12 18 第4页/共31页 2.如图，已知滑动变阻器最大阻值18，电源电压恒为6V，灯泡上有6V 3W的字样(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】(2)2.4 V， 0.48 W 1218 6V 法一：I=U/R总 P U6V 0.2A R +R1812 法二： UR:UP=R:RP=2:3 UR+UP=6V UR=2.4V PR=U2/R=0.48w P=I2R=（0.2A）212=0.48w R UIR 0.2A 122.4V 第5页/共31页 【例1】如图所示的电路中，滑动变阻器R3的最大阻值是20，电源电压

4、为8V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，将S1闭合，S2断开，电流表 的示数为0.8A，当滑动 变阻器滑片P移至b端时， 将S1、S2都闭合，电流表 的示数为2A，求：R1、R2 的阻值. 解析 ba 第6页/共31页 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= 20，其等效电路如右图所示 I3=8 / 20 A=0.4 A I1=2A-0.4 A=1.6 A R1=U / I1=8 / 1.6=5 .I U

5、 R10 80 8 2 则则 第7页/共31页 【例2】如图所示，电源电压U=4.5V且保持不变 ，R1=5，变阻器R2的最大阻值为20， 电流表量程为00.6A，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 解析 4.5V 205 第8页/共31页 (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00.6 A，即电路中的电流最大值为0.6A，那么设此时R2接入电路中的值为最小值（R2最小） U1=I1R1=0.65V=3V U2=4.5V-3V=1.5V R2最小=U2 / I2 =1.5/0.6 =2.5 4.5V 2.5

6、5 I1=0.6A 第9页/共31页 (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03V，即R2两端的电压最大值为3V，设此时R2接入电路中的阻值为最大值R2最大 U1=4.5V-3V=1.5V I1=1.5/5 A=0.3A R2最大=U/I2=3/0.3 =10 综上所述R2的取值范围为 2.5R210. 4.5V 3V 5 0.3A 1.5V 第10页/共31页 【例3】如图所示，电源电压U恒定且小于10V ，R1=15，滑动变阻器的最大阻值为20，小 灯泡L的电阻小于15，当开关S断开，滑动变 阻 器的滑片位于b端时，示数为0.2A，当开 关S闭合，滑动变阻

7、器 的滑片位于a端时， 表示数为1A，且 小灯泡正常发光， 求小灯泡的额定 功率(忽略温度对 灯丝电阻的影响). 解析 A A 20 15 10V 15 第11页/共31页 15 (1)当开关S 断开，滑动 变阻器置于 b端时，灯 泡与RL串联 20 15 10V 解析 0.2A 20 20 . R U L 第12页/共31页 (2)当开关S 闭合，滑动 变阻器置于 a端时，灯 泡与R1并联 20 15 10V 解析 1A 1 15 U R U L 15 第13页/共31页 (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

8、联 解式方程组得 此时灯泡正常 发光则U额=6V 20 20 . R U L 1 15 U R U L 10 6 30 10 LL R VU R VU （舍舍去去）或或 W.W R U PP L 63 10 62 2 额额 额额实实 第14页/共31页 【例4】如图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“220V100W”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 60 J的电能转化为内能， 电阻R 的阻值

9、为多大? 解析 第15页/共31页 【解析】(1)当S闭合时，R0的功率P0=U20/R0 当S断开时，R0的功率，P0=U20/R0U0U P0P0即S断开时，电热毯处于保温状态. (2)发热电阻丝的电阻 R0=U2额 /P额=2202 /100= 484 保温状态时，电阻丝两端的电压为U0 第16页/共31页 R两端电压:UR=220V- 22V=198V 0 0 60 484 22 60 QR UVV t 4356 22 198 484 0 0 U U RR R 2 0 0 保保温温 U Qt R 第17页/共31页 【例5】如图所示的电路中，电源电压保持不 变，闭合开关S，已知当滑片P

10、分别滑至a端和 b端时，电阻R1消耗的电功率之比为P1 P2 = 9 4，当滑片在a端时，电流表示数为3A，滑 片P在b端时电压 表示数为6V，求： (1)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? 解 析 第18页/共31页 2 11 2 2 2 2211 2 1 2 9 4 PI Ra U PI RRb R P b P - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -在在端端 在在端端 在在端端 2 1 2 2 2 9 4 I U R 22 12 21 336 233 223 UUV IR RIA 即即 2 2 2 1 2 49

11、U I R 第19页/共31页 解得U=18 V；R1=6 2 122 1 1 UU b RRR U aI R 在在端端 ： 在在端端 ： 1 1 6 33 3 UV R U A R 第20页/共31页 理解欧姆定律、电功 率和串并联电路中电流 、电压、电阻三者间规 律是计算这类问题的基 础和关键. 第21页/共31页 1.如图所示：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： (1)变阻器的最大阻值. (2) 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. 【

12、答案】(1)16 (2)08V (3)240J A V 12V 第22页/共31页 1）P在a端： 12V P在b端： 12V=1.5.R1 12V=0.5(R1+R2) U=IaR1 U=Ib(R1+R2) R1=8 R2=16 2）P在a端：U = 0 P在b端：U= Ub=IbR2=8V 范围：08V 3) Q=I2bR2t =0.5216120J =240J 第23页/共31页 2.如图所示，灯L1标有“6V3W”灯 L2标有“12V4W”，将开关闭合后L1 恰好正常发光，求： (1)电压表示数. (2)电流表A2的示数. (3)灯L2的实际功率 和L2通电1min产 生的热量. 【答

13、案】(1)6 V (2)0.17A (3)60J 6V3W 12V4 W 第24页/共31页 1)由等效电路图知：电压表测量电源电压，故其示数为6V. 6V3W 12V4W S A 2 V 6V A 1 6V3W L1 12V4WL2 第25页/共31页 S A 2 V 6V A 1 6V3 W L1 12V4 W L2 3)由P=U 2/ R得: P实=U 2 /R2=(6V) 2 /36=1w, W=P实t =1w60s=60J 2)由P=U 2/ R得: R1=U 2 /P1=(6V) 2 /3w=12, R2=U 2 /P2 =(12V) 2 /4w=36 I2=U/R2=6V/36=

14、0.17A 第26页/共31页 3.如图所示，电源电压为6V且保持不变；灯L1 上标有8V8W字样，滑动变阻器的最大阻值为 20. (1)当滑片P移到b端，开关S1闭合，S2断开时 ，示数为0.2A，求电压表的示数和L2的电阻 . (2)当滑片P移到a端， 开关S1、S2均闭合时， 求灯L1消耗的实际功 率和电流表的示数. 【答案】(1)4V，10 (2)4.5W，0.6A A 6V 20 8V8W 第27页/共31页 (1)滑片P移到b端，S1闭合，S2断开时，示 数为0.2A，求电压表的示数和L2的电阻. A 6V 20 8V8W S 6 V A 20 V 0.2A4V UR = IR = 0.2A20= 4V L2 UL2 = U-UR = 6V-