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第2课时 电学计算题,欧姆定律有关的计算,例1:(2015 年内江)如图 3-12 甲所示,在 2015 年某工厂要 研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试.在 测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损.从重 物开始下落到撞击样品的整个过程中,电流表的示数 I 随时间 t 变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻 R 随压力 F 变化的 图象如图丙所示.电源的电压为 24 V,定值电阻 R010 .求:,(1)在重物下落的过程中, 压力传感器的电阻是多少? (2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?,甲,丙,乙 图 3-12,思路点拨:(1)由乙图可知,当重物下落时,电路中的电流 为 0.2 A,已知电源电压,所以可以求出电路的总电阻从而求出 压力传感器的电阻.(2)据丙图可知,压力传感器的电阻随压力增 大而减小,当压力最大时,电阻最小,电流最大,由乙图可知, 电路中电流最大为1.2 A,可以求出此时压力传感器的电阻,再 通过丙图可以知道最大撞击力. 解:(1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,电 路中的电流 I0.2 A,根据欧姆定律,定值电阻R0两端的电压U0IR02 V 压力传感器两端的电压UNUU022 V,(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大 又由图乙可知,最大的电流为 Im1.2 A 此时,根据串联电路的性质和欧姆定律得 UIm(R0R),由图丙可知,此时受到撞击力 F600 N.,电功、电功率有关的计算,例 2:(2016 年河源)如图 3-13 甲是某款电热水龙头.即开即 热、冷热兼用.图乙是它的原理电路图,R1、R2 为电热丝.通过旋 转手柄带动开关 S 接通对应的电路,从而实现冷水、温水和热 水之间切换.有关参数如表所示.不考虑温度对电阻丝值的影响, 请回答下列问题:,(1)开关与1、2接触时,水龙头放出的水是_( 填,“温”或“热”)水,此时电路中的电流多大?,(2)水龙头放热水时,正常工作 50 s,消耗的电能是多少? (3)R2 的电阻值多大?,甲,乙,图 3-13,思路点拨:(1)开关与1、2 接触时,电阻R1 单独接入电路, 电路总电阻较大,为低温档,水龙头放出的水是温水,利用 PUI 求此时电路中的电流.,(2)开关与 2、3 接触时,电阻R1、R2 并联接入电路,电路 总电阻较小,为高温档,水龙头放出的水是热水,利用WPt 求正常工作50 s 消耗的电能.,(3)由PUI 求总电流,可得R2 支路的电流,再利用欧姆,定律求 R2 的电阻值.,1.(5 分)(2016 年厦门)如图 3-14 所示,R125 ,小灯泡 L,的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变.,图 3-14,(1)S1、S2 都断开时,小灯泡 L 正常发光,求电源电压. (2)S1、S2 都闭合时,电流表示数变为 0.6 A,求 R2 的电功,率.,【试题抽样】,【评析指导】,失分点:R2中电流的计算.扣1分. 失分原因:电路分析错误. 补偿建议:注意局部电路短路的分析. 规范解题: (1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,所以ULU额2.5 V,电路中电流 II1I额0.3 A,2.(10 分)(2016 年甘肃)小林在做“测量小灯泡功率”的实 验时,连接了如图 3-15 甲所示电路,电源电压保持不变,小灯 泡额定电压为 2.5 V,闭合开关后,将滑动变阻器滑片 P 从最右 端开始向左滑动到某一位置的过程中,电流表示数与电压表示 数的变化曲线如图乙所示.求:,甲,乙,图3-15,(1)小灯泡正常发光时的电阻.,(2)当电压表示数为 1 V 时,小灯泡在 1 min 内消耗的电能. (3)灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值是最大阻,值的五分之一.求电源电压.,【试题抽样】,【评析指导】 失分点:小灯泡电功率的计算.扣 3 分. 失分原因:将小灯泡当成定值电阻使用. 补偿建议:U-I 图像是一条曲线,表示该导体的电阻随温度 而变化的. 规范解题: (1)由图像可知UL2.5 V时,IL0.25 A,(2)当电压表示数为1 V时,小灯泡两端实际电压UL1 V 此时,IL0.2 A QUIt1 V0.2 A60 s12 J. (3)当小灯泡正常发光时UIL(RLRL) 当滑动变阻器滑片在最右端时,灯泡电阻,此时UIL2(RRL2) 由题意知:R5R1,IL0.25 A , IL20.15 A 代入数据可得R20 ,U3.5 V.,
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