歐姆定律、電功率計算1.飲水機是一種常見的家用電器，其工作電路可簡化為如圖3-4-1所示的電路，其中S是一個溫控開關，當開關S接a時，飲水機正常工作，將水迅速加熱；當水達到一定溫度時，開關S自動換到b，飲水機處于保溫狀態(tài)，若飲水機正常工作時發(fā)熱板的電功率為550W，而保溫時的發(fā)熱板的功率是正常工作時電熱板功率的0.1倍，求電阻R1的阻值.

圖3-4-1【答案】190Ω2.在如圖3-4-2的電路中，已知滑動變阻器的最大阻值為18Ω，電流電壓恒為6V，燈泡上有“6V3W”的字樣.

圖3-4-2(1)閉合S1、S2滑片P滑到b端時，電流表示數(shù)為1A，求電阻R1的值.(2)閉合S1斷開S2，滑片P滑到a端時，電壓表的示數(shù)為多少?電阻R上消耗的電功率是多大?【答案】(1)12Ω

(2)2.4V，0.48W解：(1)當滑片P移至a端，閉合S1，斷開S2時，R3連入電路的阻值為0，R1短路，只有R2連入電路，其等效電路為3-4-3(a)所示(2)當滑片P移至b端，閉合S1、S2時，R2短路，R1與R3并聯(lián)，且R3=20Ω，其等效電路如圖3-4-4(b)所示I3=8/20A=0.4AI2=2A-0.4A=1.6AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω圖3-4-4【例2】如圖3-4-5所示電路，電源電壓U=4.5V且保持不變，R1=5Ω，變阻器R2的最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，通過分析計算：說明變阻器R2允許的取值范圍圖3-4-5(1)當滑片P向左端移動時，R2減小，電路中電流增大，R2兩端的電壓減小，電流表的量程為0～0.6A，即電路中的電流最大值為0.6A，那么此時R2接入電路中的值為最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5V=3VU2=4.5V-3V=1.5V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(2)當滑片P向右端移動時，R2增大，R2兩端的電壓增大，電壓表的量程為0～3V，即R2兩端的電壓最大值為3V，此時R2接入電路中的阻值為最大值R2maxU′1=4.5V-3V=1.5VI′1=1.5/5A=0.3A∴R2max=U′/I′2=3/0.3Ω=10Ω綜上所述R2的取值范圍為2.5Ω≤R2≤10Ω.(1)當開關S斷開，滑動變阻器置于b端時，燈泡與RL串聯(lián)(2)當開關S閉合，滑動變阻器置于a端時，燈泡與R1并聯(lián)解①②式方程組得此時燈泡正常發(fā)光則U額=6V①②【例4】如圖3-4-7所示是一個電熱毯示意圖，R0是電熱毯中的電阻絲，R是與電阻絲串聯(lián)的電阻，電熱毯上標有“220V

100W”字樣，S是控制電熱毯處于加熱狀態(tài)或保溫狀態(tài)的開關.(1)用學過的公式推理說明開關S斷開時，電熱毯是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)?(2)若要求在保溫時電流通過電阻絲R0每1分鐘有60J的電能轉化為內能，電阻R的阻值為多大?圖3-4-7【解析】(1)當S閉合時，R0的功率，P0=U2/R0當S斷開時，R0的功率，P′0=U20/R0∵U0＜U∴P′0＜P0即S斷開時，電熱毯處于保溫狀態(tài).(2)電阻絲的電阻R0=U2額/P額=2202/100Ω=484Ω保溫狀態(tài)時，電阻絲兩端的電壓為U0R兩端電壓UR=220V-22V=198V【解析】(1)當滑片P在a端時P1=I21R1

當滑片P在b端時I2=U2/R2滑片在a端時U=I1·R1滑片在b端時U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R得U=I1·R1=3×6V=18V1.如圖3-4-9所示的電路中，電源電壓為12V且保持不變，滑動變阻器最大值為R2，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，○表示數(shù)由1.5A變?yōu)?.5A，求：圖3-4-9(1)滑動變阻器的最大阻值.(2)電壓表的示數(shù)的變化范圍.(3)滑動變阻器的滑片P滑到b端時，通電2minR1產生的熱量.【答案】(1)16Ω(2)0～8V(3)240JA2.如圖3-4-10所示，燈L1標有“6V3W”燈L2標有“12V4W”，將開關閉合后L1恰好正常發(fā)光，求：