电功率的电路计算专题复习(2课时)

电功率的电路计算专题复习(2课时)

一、知识整理：

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（1）串联电路的电流特点： （1）并联电路的电流特点：

表达式：

； 表达式： ；

（2）串联电路的电压特点： （2）并联电路的电压特点：

表达式： ； 表达式： ；

（3）串联电阻的总电阻： （3）并联电阻的总电阻：

表达式： ； 表达式： ；

2、 电功率的相关计算公式：

（1）P= ； （2）P= ；

变形公式：（3）P= ； （4）P= ；

二、知识讲解及巩固练习

例1： (2008太原)培养菌种需要在相对稳定的温度环境下进行。图12是研究性学习小组的同学设计的恒温箱。他们将一段电热丝R 接入电源电压为36V 的电路中，测得其实际功率为27W 。（电热丝阻值不随温度变化）请你解答下列问题：

（1）（1分）电热丝是利用电流的______效应工作的。

（2）通过电热丝R 的电流为多大？

（3）为保证菌种的培养，箱内发热功率应为12W 。在不

改变电源电压和原电热丝的情况下，在箱内串联一段多大

阻值的电热丝？

练习1：实验活动小组的同学种植了一种植物，为了使该植物在寒冷的季节快速生长，

他们制作了一台恒温箱，如图所示。按设计要求，箱内需要安装一个电发热体，

该电发热体用36V的电源供电，发热功率为320w。

（1）据现有实际条什，他们制作电发热体时有3种金属丝材料可供选择，有关数据和情况如下表：

试分析选择哪一种材料绕制发热体比较合适，写出理由和有关的计算过程。

（2）用所选择的材料绕制成发热体后，接在36V的电源上进行通电试验，测得发热体的功率为405W。为使其功率达到设计要求的功率，在不改变发热体及电源电压的情况下，需要在箱外接一个电阻，这个电阻应该怎样连接?求出该电阻的阻值。

例2:（2008连云港）研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中

利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为R t=100+0.5t （单位为Ω）。

（1）若要把R t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？

（2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当把测温探头R t放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA，则此时R t的阻值为多大？对应的温度为多高？

（3）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？

（4）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？

练习2：（08江苏南通）图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图．电源电压

均为20V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30Ω．则：

(1)图甲中电流表的示数为0．3A时，热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少？

(2)图乙中电压表的量程为0—15V，热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示，

试求此电路能测量的最高温度．

例3：CFXB 型“220V 1100w ”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两档，通过单刀双掷开关S 进行调节，R 0为电热丝。当开关S 接高温烧煮档时，电路的功率为1100w ，当开关S 接焖饭、保温档时，电路的总功率为22w 。

（1）电饭煲在高温烧煮档时，开关S 应与哪个触点连接？

（2）电热丝R 0的阻值多大？电阻R 的阻值多大？在电

路中起什么作用？

（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？

焖饭、保温10min ，电热丝R 0产生的热量为多少？

练习3:(08浙江杭州)冬天，王同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是

他设计了电热毯的模拟电路图甲和乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。

（1）图甲中有定值电阻R2（置于电热毯外部），电热丝R ：，请说明要使电热毯处于低温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。

（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说 明要使电热毯处于高温档时，开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。

（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。

甲 乙

练习4：小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个档位的发热功率。如图15，是

其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=48.4Ω，R2=96 .8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：

(1)当开关S1，置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么档位?并简述理由是什么？

(2)电烤箱在中档位工作时，消耗的电功率是多少?

(3)电烤箱在高档位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少?

选做题: 有一种太阳能路灯(电路如图)，光控开关S，白天与触点a接触，太阳能电池

板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V 15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。

(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?

(2)已知太阳能电池饭的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。

(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。