电路公式推导

1、把标有“6V3W”和“6V6W”的两盏灯串联后接人电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的实际功率不超过额定功率，则该电路两端的电压应为V，两灯消耗的实际总功率为W。3、小灯泡标有“6V3W”字样，若要接在电压为9V的电路中能正常工作，需串联多大的电阻？电阻上消耗的电功率为多大？4、分别标有“6V3W”“4V2W”的甲、乙两灯串联在10V的电源上，则（）A、只有甲灯正常发光B、只有乙灯正常发光C、甲、乙两灯都能正常发光D、甲、乙两灯都不能正常发光在如图8—2所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡L止常发光；若再断开开关S，要使小灯泡L仍正常发光．应将滑动变阻器的滑片()。A．向c端移动B．向b端移动C．保持不动D．无法判断一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J,效率是多少？用电动机将质量是1千克的砝码匀速提升，3秒内砝码上升了0.3米，已知加到电动机上的电压是6伏，如果电流做功有80%用来提升砝码，那么通过电动机的电流是_____安.实验室测量小灯泡的电功率1.测量原理：2.器材：3.电路图：4.简单步骤：小灯泡、电压表、电流表、P=UI电源、开关、导线、滑动变阻器注意：电表量程、开关、滑动变阻器AVSPL评价思考：1，一位同学；连接好电路，在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，请分析电路中可能出现的故障:______________________灯泡L处断路+_找出错误的地方下图是“测量额定电压为2伏、电阻约5欧的小灯珠的额定功率”连接时的实物图。-0.63-315小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如图甲所示。（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的▲(用字母表示)两接线柱连入到电路所引起的。②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：小灯泡的额定功率为▲瓦；小灯泡实际功率与其发光亮度之间的关系是▲。（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数。其示数分别为：▲。实验序号123456小灯泡两端的电压U/伏0.51.01.52.02.52.8通过小灯泡的电流I/安0.080.100.140.180.200.22小灯泡的发光亮度不发光很暗较暗较亮正常发光很亮（1）①A、B②0.5小灯泡的实际功率越大亮度越亮（或“小灯泡的实际功率越小亮度越暗”）（2）3伏（1分），0安（1分）(或“无示数”“无读数”)1、串联电路2、并联电路已知：I=I1=I2U=U1+U2试推导出串联电路电阻的关系：R=R1+R2I=I1+I2U=U1=U2试推导出并联电路电阻的关系R1=11R+21R3、在照明中接人大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾．这是为什么？（结合学过的电学公式加以论证）根据P＝UI可知当接入大功率的电炉后，电路中的电流I明显增大，再根据焦耳定律Q＝I2RT可知,I增大导致Q大大的增加，温度升高，引起火灾。4、为什么远距离输电时可以通过提高电压的方式来减少电能的损耗？（试通过公式推导和必要的解释来说明）采用高压输电．提高电压，当输出功率一定时，由P=UI可知，输电导线上的电流减小；再由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻和时间一定时，可减少电热的产生．5、饮水机是一种常见的家用电器，其工作可简化为如图所示的，其中S是一温度控制开关，当水温升高到一定温度时，它会自动切换，使饮水机处于保温状态；R0是饮水机加热管的电阻，R是与加热管串联的电阻．下表是从其说明书中摘录下的一些技术数据（不考虑R0、R的阻值受温度变化的影响，表中的功率均指加热管的功率）．（1）用你学过的物理知识推理、说明开关S闭合时，饮水机是处于加热状态，还是处于保温状态（要写出必要的过程才能得分）（2）求R的阻值．（1）根据P=UI=U2/R可知，在电压U=220V不变时，当温度控制开关S接通时：P=U2/（R0＋R）[电阻R被短接]饮水机的功率：P加=U2/R0所以饮水机处于加热状态．当温度控制开关S断开时：P=U2/（R0＋R）[电阻R、R0串联]饮水机的功率：P保=U2/（R0＋R）所以饮水机处于保温状态．（2）根据题目所给表中技术数据：饮水机处于加热状态时：P加=550W，U=220V得R0=U2/R0=（220V）2/550W=88Ω饮水机处于保温状态时：P保=22W．U=220V得P保=U2/（R0＋R）所以（R0＋R）=U2/P保=（220V）2/22W（88Ω＋R）=（220V）2/22W解得：R=2200Ω－88Ω=2112Ω6、电热淋浴器分为储水式和无水箱式两种．储水式淋浴器要用较长时间把水箱中的水加热，待水温度达到要求后用水箱中的热水淋浴．无水箱式淋浴器使冷水流过电热器就达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴．请你利用以下数据通过计算说明，家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器．①冷水温度16℃②淋浴所需热水温度38℃③淋浴所需热水流量4×10-3米3/分④水的比热容4.2×103焦耳/千克•度⑤家庭照明电路允许通过的最大电流约5安培．=6.67×10-2kg；每秒钟烧水所需的热量Q=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×6.67×10-2kg×（38℃-16℃）=6163.08J；所以电热器消耗的功率为P=解：每秒钟需要加热的水的质量m=ρV=1000kg/m3×==6163.08W；需要的电流I==明显大于家庭照明电路允许通过的最大电流5A；所以家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器．=28A7、在计算电动机工作时所消耗的电功率时，小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率，小施利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率。（已知：电动机线圈电阻为R，电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确，并说明理由。求这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量。求电动机在时间t内所做的机械功。①②③（1）小杰正确，小施不正确，因为P=I2R只是线圈的发热功率，而电动机正常工作时消耗的电能没有全部转化为电能，有一部分转化成了内能，所以利用P=I2R来计算电动机所消耗的电功率是错误的．（2）这台电动机在时间t内，电动机线圈产生的热量Q=I2Rt．（3）电动机在时间t内所做的机械功W=W电-Q=UIt-I2Rt．8、小明家有一电热毯，铭牌上标有“220V，**W”的字样，其中额定功率值不清，40W～60W之间。现在实验室有下列实验器材：一个蓄电池（电压为6V），一个开关，导线若干。另外，还有可供选择的以下器材：A．电流表A(量程：0～0.6A，0～3A)。B．电压表V1(量程：0～3V，0～15V)。C．电压表V2(量程：0～3V，0～15V)。D．定值电阻R1(阻值：20Ω)。E．定值电阻R2(阻值：500Ω)。F．滑动变阻器(阻值：0～10Ω)。G．滑动变阻器（阻值：0～1kΩ)。请你帮助小明测量出电热毯的额定功率值。(1)根据你学过的物理知识，只要测量出电热毯的一个物理量，即可计算出它的额定功率值。(2)为进行较准确的测量，选择的实验器材是(填写器材前面字母序号)。(3)在右边空白处画出实验电路图。(4)根据实验电路，写出测量这个物理量的公式。(5)设计出实验纪录表格。电阻RBCEG(1)电阻R；(2)BCEG；(3)设计正确，只用R0，不用滑动变阻器；(4)Rx＝U1R0／U2(1分)；(5)表格设计合理李明从商店里买来一个电热毯。使用中有时感到温度太高，他想用一个开关和一个电阻把它改装为两档，使电热毯在单位时间内的发热量为原来的一半。厂家说明书上只写着额定电压为220V，没有其他额定指标。请你设计一个方案完成这项改装。要求：(1)画出电路图；(2)推导出所用电阻大小的计算公式；解析：(1)依题意要使电热毯在单位时间内产生的热量变为原来的一半，那么电热毯两端的电压应变小，需要串联一个分压电阻。设计电路如图8－1所示。如8－3所示，是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3．8V，其灯丝电阻约是1OΩ，滑动变阻器标有“1OΩ1A”字样，电流表(0～0．6A、O～O．3A)，电压表(O～3V、O～15V)。(1)用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。(2)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：A．可能是灯丝断了B.可能是变阻器开路C．可能是小灯泡短路D．可能是电流表开路根据小刚的猜想，请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电流表、电压表的示数填入下表.如8－3所示，是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新的干电池，灯泡的额定电压是3．8V，其灯丝电阻约是1OΩ，滑动变阻器标有“1OΩ1A”字样，电流表(0～0．6A、O～O．3A)，电压表(O～3V、O～15V)。(1)用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连接好，使它成为完整的实验电路。(2)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：A．可能是灯丝断了B.可能是变阻器开路C．可能是小灯泡短路D．可能是电流表开路根据小刚的猜想，请你借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电流表、电压表的示数填入下表.004.50.45(3)假如电压表0～15V量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率。请你将小刚设计的电路图画在右面的方框内。（4）按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器，使电表示数达到V。小灯泡正常发光。此时电流表的示数如8－4所示。则小灯泡的额定功率是W。根据串联分压的规律，根据灯泡的额定电压U1=3.8V，电源电压是3节电池U=4.5V．则：U2=U-U1=4.5V-3.8V=0.7V，根据图中所示，电流表所选量程为：0～0.6A，其分度值为：0.02A，由指针所中位置可知I1=0.4A，P=U1I1=3.8V×0.4A=1.52W．10、某学习小组设计了一种预防校园踩踏事故的压力传感报警装置，当停留在楼梯弯道处的人流对地面的压力达到一定值时，电阻式报警器R。即发出报警信号，提醒学生要注意安全，其工作电路如图19(甲）所示。在实验室进行模拟实验获得的相关信息如下：电源电压保持4.5V不变，报警器R。的阻值恒为l0，压敏电阻Rx随所受压力F的变化图象如图19(乙）所示，当电流表示数为0.3A时，报警器R。开始发出报警信号，求此时：(1)报警器R。的实际功率；(2)压敏电阻Rx的阻值；(3)压敏电阻受到的压力F。判断实验设计•下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（）