1、第11讲电学公式比例关系及高低温档教学目标1熟练掌握电学计算公式2掌握实际生活中的电学计算【经典例题一】1如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲：I乙3：5，则R1：R2；当开关S1、S2都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电表示数之比U甲：U乙，R1、R2消耗的电功率之比为P1：P2。【解答】解：（1）当开关S1闭合S2断开，甲、乙为电流表时，R1和R2并联，甲电流表测R2支路的电流，乙电流表测干路电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过两电阻的电流之比：，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I可得，两电阻的阻值之比
2、：；（2）当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以两电阻两端的电压之比：，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两电压表的示数之比：；由PUI可得R1、R2消耗的电功率之比：。故答案为：3：2； 5：2；3：2。【变式练习】1如图所示的电路中，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲：I乙1：3，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，电阻大小之比R1：R2，总功率之比P1：P2。【解答】解：（1）当S1闭合S2断开时，R1、R2并联，甲测R2支路
3、电流，乙测干路电流，则I甲I2，I乙I1+I2，因为I甲：I乙1：3，所以I2：（I1+I2）1：3，则有：I1：I22：1；因为U1U2，所以由欧姆定律得：R1：R2：I2：I11：2；（2）因为P1+，P2，所以P1：P2（+）：（R1+R2）2：R1R2（1+2）2：129：2。故答案为：1：2；9：2。2如图所示的电路，电源电压恒定，R1300，闭合开关S1，电流表示数为0.2A，再闭合S2，电流表示数变化了0.3A，则R2的阻值为若R1、R2串联在电路中，则R1、R2两端的电压之比为，R1、R2消耗的电功率之比为。【解答】解：（1）闭合S1时，电路为R1的简单电路，由I可知，电源的电
4、压：UU1I1R10.2A30060V；若再闭合S2时，两电阻并联，则U2U60V，电流表示数的变化量即为R2支路的电流，则I20.3A；由I可知：R2200。（2）若R1、R2串联在电路中，由于串联电路的电流处处相等，则根据I可得：R1、R2两端的电压之比为，R1、R2消耗的电功率之比为。故答案为：200；3：2；3：2。3现有“6V 3W”的L1和“6V 6W”的L2两只小灯泡串联后接在电路中使用时，灯L1和L2的电压之比为，实际电功率之比为；为了使电路安全使用，电路两端允许加的最大电压为V；若再把两只小灯泡并联后接到电源电压为6V的电路中，灯泡（选填“L1”或“L2”）更亮。【解答】解：
5、（1）由PUI，灯泡正常工作时的电流：I10.5A，I21A，由I，可得灯泡电阻：R112，R26，两灯泡串联时，通过它们的电流相等，由UIR可得：，由PI2R可得：；为保证电路安全，电路电流应等于额定电流较小灯泡的电流，所以允许通过两灯泡的最大电流II10.5A，所以电路两端允许加的最大电压为：UI（R1+R2）0.5A（12+6）9V；（2）并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，由P可得：，所以PL1PL2，所以L2更亮。故答案为：2：1；2：1；9；L2。【经典例题二】1如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图R1和R2均为电热丝，R2=
6、72.6电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档求：（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功；（2）R1的阻值；（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kWh”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档W低温档400W【解答】解：（1）由P可得，电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功：WP低t400W1060s2.4105J；（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P可知总功率最小，电烤箱处于低温档；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P可知功率大，电
7、烤箱处于高温挡；处于低温挡时，电路的总电阻：R121；则R1的阻值：R1RR212172.648.4；（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：W81kWh0.027kWh，工作时间：t2minh，则电烤箱在高温档的实际功率：P0.81kW810W；根据P可得，此时家庭电路两端的实际电压：U198V。【变式练习】1母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“Pt”图象表格内是主要技术
8、参数 额定容积 1.5L 加热功率 1000W 额定电压 220V 电机功率 130W 额定频率 50Hz 机器净重 1.9kg 整机尺寸 232174298cm请问：（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为20，米糊沸腾时温度是100，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0103J/（kg），计算结果保留百分数整数）【解答】解：（1）由PUI可得，米糊机正常工作时的电热管中的电流：I4.5
9、5A；（2）由乙图可知：加热时间t19min540s，电动机工作时间t22min120s，由P可得，加热消耗的电能：W1P1t11000W540s5.4105J，电动机工作消耗的电能：W2P2t2130W120s1.56104J，米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能：WW1+W25.4105J+1.56104J5.556105J；（3）米糊吸收的热量为：Q吸cm（tt0）4.0103kg/m31.5kg（10020）4.8105J，电热管的加热效率：100%100%89%。2图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数
10、据如表 镜子质量 1.2kg 额定电压 220V 额定功率 88W（1）求防雾镜正常工作时的电流（2）经测试，在5环境下工作500s使平面镜的平均温度升高了44，求电热膜给平面镜的加热效率玻璃的比热容为0.75103J/（kg）（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R，能使电热膜的功率在原功率的25%100%之间变化，以满足不同季节使用的需要请求出R的最大阻值【解答】解：（1）由PUI可得，防雾镜正常工作时的电流：I0.4A。（2）正常工作500s，平面镜吸收的热量：Q吸c玻璃mt升0.75103J/（kg）1.2kg443.96104J，正常工作500s，电热膜产生的热量：Q
11、WPt88W500s4.4104J，加热效率：100%100%90%。（3）由P可得，电热膜的电阻：R0550，当变阻器R的阻值最大时，通过电热膜的电流最小，此时电热膜的功率最小，结合题意可知，电热膜的最小功率为：P最小88W25%22W；由PI2R可得，此时通过它的电流：I小0.2A，由欧姆定律可得，此时电路中的总电阻：R总1100，则变阻器的最大阻值：RR总R01100550550。3小明家的电饭锅如图甲，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图乙，S1为温控开关，发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16，求：
12、（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？（2）电阻R1的阻值为多少欧？（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图丙）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s则R2两端的实际电压为多少伏？【解答】解：（1）正常煮饭状态下的电流：I5.5A；（2）由I得R2的电阻为：R240；在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16。即I保2R2：I煮2R21：16I保：I煮1：4即：1：4所以R13R2120。（3）闪4次所消耗电能：W41.2104J，P250W；U2P（R1+R2）250W160；所以U200V；此时电路中的电流为：I1.25A；则R2两端的实际电压为UIR21.25A4050V。
