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第二章恒定电流单元复习学案 [知识网络] [范例精析] 例1 有二个标有“110V，25W”和“110V，60W”字样的灯泡，要把它们接在220V的电源上，灯泡既正常发光，又最省电的连接方式是图12—11—1中的哪一个？ （ ） 解析：额定电压相同而额定功率不同的电灯，它们的电阻是不相同的，由可知，功率大的电灯的电阻比功率小的电灯电阻小，也就是说，60W的灯泡电阻比25W的灯泡电阻小。对于A图，两灯并联后与一个滑动变阻器串联，若是滑动变阻器的分压作用与两灯泡并联后的分压作用相等，两灯泡能正常工作，整个电路消耗的电功率为170W，有用的电功率是85W；对于B图，若是滑动变阻器与25W灯泡并联后的总电阻与60W灯的电阻相等，两灯均能正常发光，此时电路消耗的总功率为120W，有用功率为85W；对于C图，因60W灯的电阻比25W的灯电阻小，若是再并联一个电阻，总电阻比25W灯泡的电阻更小，分压作用更小，25W灯两端电压可能远超过其额定电压而被烧毁，所以C图的电路不可能使两灯正常工作；在D图中，当两个滑动变阻器与其串联的灯泡电阻分别相等时，两灯均能正常发光，电路消耗的总率为170W，有用功率为85W。综上所述，只有B项符合题目要求。 拓展：所谓省电的方式是电路中消耗的电能最少，比较一下灯泡能正常发光的电路消耗的总功率的大小即可判断；解决本题的过程中，直接用到了串联电路电压分配，功率分配与电阻成正比的规律，熟练应用公式即可。 例 如图1—11—2所示,电动机M的内阻是0.6Ω，R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数110V,求通过电动机的电流多大?电动机消耗的电功率为多少?电动机工作1h所产生的热量为多少? 解析 本题计算电动机中的电流可以根据电阻R两端的电压和R的阻值计算: UR=U-UM=160-110=50V 电动机电流:IM=IR=UR/R=5A 电动机的功率:PM=IMUM=550W 电动机产生的热量QM=IM2RMt=5.4×104J 拓展 本题中电动机消耗的电能一部分发热,一部分产生机械能,欧姆定律不适用,不能用欧姆定律根据电动机两端的电压和电动机如要计算1h内电动机产生的机械能,可以根据能量的关系,用电动机消耗的机械能减去电动机产生的内能来得到。 例 如图1—11—3所示，电源的内阻为r=0.3Ω，R1=4Ω，R2=6Ω，电源消耗的总功率是40W，外电路消耗的电功率为37.6W。求：（1）AB两点的电压；（2）电源的电动势。 解析 该电路连接为R1和R2并联后再与R3串联，AB两点的电压就是R1、R2两端的电压要求这个电压，需要知道电路的总电流，但电源电动势未知，只能根据已知的功率来求电流。电源总功率知道，但电动势不知道，外电路功率知道，但R3不知道，仍不能求电流。但是这两个功率之差正是电源内电阻上消耗的功率。于是有：电源内阻的功率：I2r=40-37.6=2.4 总电流：I=2A AB两点电压：UAB=IR12=2×2.4=4.8V 电源总功率：IE=40W 电源电动势：E=20V 拓展 本题的关键是（1）搞清楚电路的串、并联情况；（2）分析要求电阻、电压、电流属于哪一部分电路；（3）运用欧姆定律、串并联电路的特性，将这些待求量与已知量之间的联系找出来。 一．选择题 1．在总电压不变的情况下，初入夜时电灯比深夜时暗，这是因为初入夜时 （ ） A．线路中的总电阻变大，电流变小 B．总电流不变，支路增多分了电流 C．干路电流过大，线路损失电压增大 D．总电阻变小，每支路电流增大 2．图1—11—4列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是 (　 　) 3．根据上题铭牌上提供的信息，判断在12小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是 (　 　) A．电冰箱比电风扇多 B．电风扇比电冰箱多 C．电风扇与电冰箱一样多 D．电冰箱比电风扇可能多，也可能少 ．电池电动势为1V，下列说法正确的是 （ ） A．电池在1s内将1J的化学能转化为电能 B．外电路闭合时，内、外电路上的电压降落之和为1V C．外电路断开时，电池两极间的路端电压是1V D．用该电池与纯电阻组成闭合回路，1C正电荷沿电流方向在回路上运行一周，电流做功为1J .如图所示，电池组的电动势为，内电阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，已知R0＞r.为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到( )