课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器,他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源,再连入一个电阻R0,使这台孵卵器即使断了一根电热丝,单丝工作产生热
题型:专项题难度:来源:
课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器,他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源,再连入一个电阻R0,使这台孵卵器即使断了一根电热丝,单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同.若电源两端的电压为U,两丝的额定电压均为UL、额定功率均为PL. (1)画出孵卵器的电路图. (2)R0的阻值是多大? (3)R0在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少? |
答案
解: (1)两根电热丝并联,再与R0电阻串联;如图1所示:
(2)电热丝正常工作时如图1,设每一根的电阻为R,电路中的电流为:则 I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当其中任何一根电热丝烧断时如图2,电路中的电流为: I′=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ∵单热丝热效果跟双丝热效果相同,即两种情况下的实际功率相同P=P′ ∴由电功率P=I2R以及①②可得: ()2×R0=()2R0 解得:R0=R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 电热丝的电阻为R=,所以R0=. (3)由P=I2R和①②两式可知,R0在单丝工作于双丝工作状态下消耗功率之比: P:P′=()2:()2 把③式代入得: P:P′=1:2 |
举一反三
如图示,为一个封闭的盒子,面板上有两个灯泡M和N以及3个接线柱A、B、C,盒内有电源,并以导线在盒内将灯、接线柱、电源相连,今在盒外,用导线将A、B两个接线柱相连,M、N均不发光;用导线将B、C相连,则灯N发光而M不发光;用导线将A、C两接线柱相连,则灯M发光而N不发光,据上面的结果,探究出电路的组成,并将盒内的电路画出来. |
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一个商品仓库,后门进货、前门取货,现有红、绿两只灯泡和一个电铃,一个电池组、两个开关,还有若干条导线,请你为仓库管理员设计一个电路:电铃响同时绿灯亮,表示送货人在后门按开关,电铃响同时红灯亮表示前门取货人在前门按开关.要求画出电路图,图中要标明红灯、绿灯及相应的前门、后门的开关. |
如图所示装置上有两只相同的小灯泡L1和L2,以及接线柱A、B、C.现用导线连接好的另一只相同的灯光L3和电池组串联后引出的两根引线去与接线柱相连.当接A、B时,L1、L2和L3都亮,并且L3要亮一些;当接B、C时,L1、L2和L3都亮,并且L3要亮一些;当接A、C时,只有L3亮.请根据上述情况画出这个装置中完整的电路连接图. |
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如图的方框是一个不透明的盒子,盒内连接有两节1.5V的干电池,A、B、C、D分别为盒内引出的四个接线柱,用电压表测AB间电压为1.5V、AD间电压为3V、AC间电压为1.5V,BC间电压为零,请画出盒内的电路图. |
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要改变电磁铁线圈中的电流大小,小红设计了如图所示的实验电路图,请在虚线方框中完成她的设计. |
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