Preguntas sobre electricidad para segundo grado de secundaria (no las repitas para obtener puntos)
Revisión general de la física de la escuela secundaria - Conferencia 7: Ley de Ohm
1 Red de conocimiento
2 Puntos de revisión
1. . Los experimentos muestran que cuando la resistencia es constante, la corriente a través del conductor es directamente proporcional al voltaje en ambos extremos del conductor; cuando el voltaje permanece constante, la corriente a través del conductor es inversamente proporcional a la resistencia del conductor.
2. La ley de Ohm establece: La corriente en un conductor es directamente proporcional al voltaje a través del conductor e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Su expresión matemática es: I=U/R. Las unidades de I, U y R en la fórmula deben ser amperios (A), voltios (V) y ohmios respectivamente.
3. Use un voltímetro para medir el voltaje a través de la bombilla y use un amperímetro para medir la corriente que fluye a través de la bombilla en este momento. De acuerdo con la fórmula R = U/I, puede calcular la resistencia de la bombilla. Este método de medir la resistencia utilizando un voltímetro y un amperímetro se llama voltamperometría. La fórmula R=U/I proporciona un método para medir la resistencia del conductor, pero no se puede considerar que la resistencia sea directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la corriente. Debido a que la resistencia de un conductor es una propiedad del propio conductor, su tamaño no tiene nada que ver con la corriente y el voltaje, y solo está determinado por su propio material, longitud, área de sección transversal y temperatura.
4. Después de conectar varios conductores en serie, equivale a aumentar la resistencia de los conductores, por lo que la resistencia total es mayor que cualquier resistencia antes de la conexión en serie. Después de conectar varios conductores en paralelo. Esto equivale a aumentar la corriente del conductor, por lo que la resistencia total es menor que cualquier resistencia antes de la conexión en paralelo.
5. Al medir la resistencia de una bombilla pequeña, el propósito de utilizar un reóstato deslizante es cambiar la corriente que fluye a través del circuito y al mismo tiempo cambiar el voltaje en ambos extremos de la bombilla, de esta manera se obtienen varios conjuntos de datos. Se puede medir y encontrar el valor promedio de la resistencia de la bombilla para reducir errores.
6． Cuando ocurre un cortocircuito en el circuito, dado que la resistencia en el circuito es muy pequeña, de acuerdo con la ley de Ohm I = U/R, cuando el voltaje permanece sin cambios, la corriente que pasa aumentará, lo que puede dañar fácilmente la fuente de alimentación e incluso provocar un incendio, por lo que no se permiten cortocircuitos.
7． El cuerpo humano también es un conductor. Según la ley de Ohm, cuanto mayor sea el voltaje aplicado a ambos extremos del cuerpo humano, mayor será la corriente que pasa a través del cuerpo humano. Si la corriente alcanza un cierto nivel, será peligrosa.
3. Análisis de los puntos de prueba
Los puntos clave y puntos calientes de la prueba: (1) Aplicación integral de la ley de Ohm y las características de los circuitos en serie y paralelo (2) Medición de resistencia con voltamperometría; (3) Análisis de cambios de circuito y análisis de fallas de circuitos. Este tipo de preguntas de examen tienen una gran cobertura de conocimientos, una alta tasa de repetición, un nivel de dificultad alto o bajo y son muy innovadores, todos ellos dignos de atención.
4. Solución a problemas clásicos
Ejemplo 1 (Ciudad de Nanning) En el circuito que se muestra en la Figura 7-1, el voltaje de la fuente de alimentación permanece sin cambios, la resistencia Rl = 5 Ω, R2. = 15 Ω.
(1) Si los interruptores S1 y S2 están abiertos, el valor actual es 0,2 A y el voltaje de la fuente de alimentación es V.
(2) Si los interruptores S1 y S2 están cerrados, el valor actual es 0,9 A, entonces la corriente a través de la resistencia R3 es A.
Análisis: (1) Cuando los interruptores S1 y S2 están apagados, las resistencias R1 y R2 están conectadas en serie. En este momento, la resistencia total en el circuito es R==R1+R2==. 5Ω+15Ω==20Ω La fuente de alimentación El voltaje es U=IR=0,2 A×20Ω=4 V.
(2) Cuando los interruptores S1 y S2 están cerrados, las resistencias R 1 y R3 están conectadas en paralelo y R2 está en cortocircuito. En este momento, los voltajes en ambos extremos de R1 y R3 son. el voltaje de la fuente de alimentación, es decir, 4 V. A través de R1 la corriente es I=U/R1=0,8 A. Según la relación de corriente en el circuito paralelo, I=I1+I3, por lo que la corriente a través de R3 es I3=I -I1= 0,9A-0,8A=0.
Iluminación: Esta pregunta pone a prueba principalmente la comprensión y aplicación de la ley de Ohm. Al resolver problemas, primero debe ver claramente el circuito y sus cambios, y luego utilizar la ley de Ohm y las características de los circuitos en serie y paralelo para resolver el problema.
El ejemplo 2 (ciudad de Guangzhou) le proporciona un paquete de baterías (ya equipado con el interruptor S0, como se muestra en el cuadro de la figura), un voltímetro, una resistencia con una resistencia conocida R0 y un interruptor S. y varios cables, use el equipo anterior para diseñar un método que pueda medir la resistencia de la resistencia desconocida Rx simplemente conectando el circuito una vez. Requisitos:
(1) Dibuje el diagrama del circuito en la Figura 7-2.
(2) Escribir procedimientos experimentales breves y utilizar símbolos para representar las cantidades físicas medidas.
(3) Escribe la expresión para la resistencia del resistor Rx.
Análisis: Para medir la resistencia mediante voltamperometría se necesita un voltímetro y un amperímetro. Esta pregunta solo proporciona un voltímetro y una resistencia R0 con una resistencia conocida. Entonces pensamos si podríamos usar la relación entre la distribución de voltaje y la resistencia en el circuito en serie: Ux/U0==Rx/R0. Por lo tanto, siempre que U0 y Ux se midan por separado con un voltímetro, Rx se puede encontrar usando Rx=R0 Ux/U0.
Dado que la pregunta requiere que el circuito se conecte solo una vez y solo se dé un interruptor, no es posible usar solo un voltímetro para medir U0 y Ux respectivamente, pero la relación de voltaje del circuito en serie es U=UUx, aquí U es la tensión de alimentación. Por lo tanto, entre U0 y Ux, use un voltímetro para medir el voltaje de uno de ellos; y luego mida el voltaje de la fuente de alimentación cambiando el interruptor, podrá conocer el otro voltaje.
. Con base en las consideraciones anteriores, se puede diseñar un diagrama de circuito.
(1) El diagrama del circuito se muestra en 7-3.
(2) Pasos experimentales: ① Cierre el interruptor S0, abra el interruptor S y lea el número de indicación de voltaje. Ux; ② Cerrar los interruptores S0 y S, leer el voltaje indicando el número U; ③ Apagar los interruptores S0 y S.
(3) La expresión de la resistencia:
Ilustración: esta pregunta es una extensión de la medición de la resistencia mediante el método voltamétrico. La clave para resolver el problema radica en el uso de métodos de pensamiento equivalentes. y el uso flexible del análisis de conocimientos eléctricos y la resolución de problemas.
Ejemplo 3 (Ciudad de Guiyang) Ya hemos realizado la "Investigación científica: Ley de Ohm".
(1) Dibuje el diagrama del circuito de este experimento en el cuadro de arriba.
(2)① Dado que el tamaño de la corriente en el circuito se ve afectado por muchos factores, cuando exploramos el impacto de un cambio en un determinado factor en la corriente, debemos mantener otros factores sin cambios, eso es decir, se utiliza el método. ② La Figura 7-4 es una imagen dibujada por un grupo experimental basada en datos experimentales durante el proceso de exploración. La imagen muestra que el voltaje permanece sin cambios y la corriente cambia con la resistencia. Cambia con el voltaje. Es una imagen. (Opcional "A" o "B")
(3) En el proceso de investigación, el propósito de utilizar un reóstato deslizante es.
(4) La conclusión del experimento es:
①;
Análisis: (1) El diagrama del circuito experimental se muestra en la Figura 7-5.
(2)① Utilizamos el método de la variable de control para explorar la ley de Ohm. Según el conocimiento de la imagen, se puede ver que la imagen que muestra que el voltaje permanece sin cambios y la corriente cambia con la resistencia es la imagen A; la imagen que muestra que la resistencia permanece sin cambios y la corriente cambia con el voltaje es la imagen B;
(3) Durante el proceso de investigación, el propósito de utilizar un reóstato deslizante es cambiar el voltaje a través de la resistencia y garantizar que el voltaje a través de la resistencia permanezca sin cambios.
(4) La conclusión del experimento es: ① Cuando la resistencia se mantiene constante, la corriente es proporcional al voltaje; ② Cuando el voltaje se mantiene constante, la corriente es inversamente proporcional a la resistencia. Finalmente, al combinar ambas, se resume la ley de Ohm.
Ilustración: esta pregunta surge del experimento de explorar la ley de Ohm en el libro de texto. Al resolver problemas, debe utilizar el método de variables de control y el conocimiento de matemáticas de imágenes para analizar y resolver problemas.
5. Entrenamiento de habilidades
Entrenamiento básico
1. (Provincia de Guangdong) La expresión de la ley de Ohm es. Bajo la condición de un cierto voltaje U, cuanto menor es la resistencia R del conductor, mayor es la corriente I que pasa a través del conductor. Dos resistencias R1 y R2 (R1>R2) están conectadas en serie al circuito, y la corriente que pasa por R1 (opcional "mayor que", "igual a" o "menor que") pasa a través de R2.
2. (Ciudad de Suzhou) Cuando el voltaje aplicado a ambos extremos de un conductor es de 6 V, la corriente que pasa a través del conductor es de 0,5 A, entonces la resistencia del conductor es Ω si el voltaje aplicado a ambos extremos del conductor aumenta a 12; V, entonces la resistencia del conductor es Ω. La resistencia de un conductor es Ω.
3. Cuando un estudiante (Ciudad de Chengdu) exploró la "relación entre corriente y voltaje", ésta debería permanecer sin cambios. Dibujó una imagen como se muestra en la Figura 7-6 basándose en los datos recopilados. Finalmente, se llega a la conclusión. .
4. (Provincia de Sichuan) La siguiente tabla es el registro experimental de "Estudiar la relación entre corriente, voltaje y resistencia"
Al analizar los datos de la Tabla 1, se puede concluir que cuando la resistencia es constante, la corriente en el conductor está relacionado con .
Analizando los datos de la Tabla 2, se puede concluir que cuando el voltaje permanece sin cambios, la corriente en el conductor cambia con .
5. (Ciudad de Shanghai) Un estudiante estaba haciendo un experimento de "medir la resistencia con un amperímetro y un voltímetro". Al conectar el circuito, el interruptor debe estar en el estado (opcional "cerrado" o "abierto"). Durante la medición, el estudiante cambió la posición del reóstato deslizante muchas veces para .
6． (Ciudad de Wuhu) La resistencia de un determinado cable es 0,008 Ω. Si se conecta accidentalmente directamente a los dos polos de una batería seca y se produce un cortocircuito, la corriente de cortocircuito será A.
7． La relación de dos resistencias de valor fijo R1 y _R2 es 3:5. Si están conectadas en paralelo y conectadas al circuito, la relación de las corrientes que pasan a través de ellas es.
8. Una bombilla pequeña tiene una resistencia de 10 Ω y una corriente de 0,4 A durante el funcionamiento normal. Si se va a conectar a un circuito de 12 V y se requiere que aún emita luz normalmente, se debe utilizar una resistencia con una resistencia de Ω. conectado.
Mejorar el entrenamiento
9. (Ciudad de Lanzhou) Como se muestra en la Figura 7-7, se sabe que dos bombillas L1 y L2 están conectadas en serie, luego, entre los tres medidores de electricidad a, byc (amperímetro o voltímetro), a es el medidor, b es el metro y c es la superficie.
10． (Ciudad de Urumqi) En el circuito que se muestra en la Figura 7-8, el voltaje del circuito U permanece sin cambios. Cuando el control deslizante P del reóstato deslizante se mueve hacia la terminal b, el cambio en la lectura del amperímetro es ().
A. Las lecturas de los amperímetros A1 y A2 aumentan B. Las lecturas del amperímetro A1 y A2 se vuelven más pequeñas
C. La lectura del amperímetro A1 permanece sin cambios, pero la lectura de A2 se vuelve más pequeña D. La lectura del amperímetro A1 permanece sin cambios, pero la lectura de A2 aumenta
11. (Ciudad de Nantong) En el circuito que se muestra en la Figura 7-9, cierre el interruptor S y mueva el control deslizante P del reóstato deslizante Cuando el medidor indica 6 V, la corriente indica 0,5 A; el voltaje indica 7,2; V, el amperímetro muestra 0,3 A. Entonces la resistencia R0 es Ω, es n y el voltaje de la fuente de alimentación es V.
12. (Ciudad de Shenyang) En el circuito que se muestra en las Figuras 7-10, después de cerrar el interruptor S, ambas luces brillan normalmente, los punteros de ambos medidores se desvían y las lecturas son estables. Se sabe que el voltaje de la fuente de alimentación es de 8 V, la resistencia de la lámpara L1 es de 16 Ω y la resistencia de la lámpara L2 es de 12 Ω, entonces la lectura del medidor A es y la lectura del medidor B es.
13. (Ciudad de Huanggang) Cuando Xiaogang midió la resistencia de una pequeña bombilla de 2,5 V, el circuito conectado era como se muestra en la Figura 7-11.
(1) Verifique el circuito y descubra que un cable está conectado incorrectamente. Coloque una "×" en el cable conectado incorrectamente. Si no encuentra ningún error, cierre el interruptor y aparecerá el fenómeno. Dibuja las líneas de conexión correctas en la imagen. Antes de cerrar el interruptor, debe ajustar la hoja deslizante del reóstato deslizante hasta el final (rellene "A" o "B");
(2) Después de que Xiaogang corrigió el error, midió los datos. de acuerdo con el funcionamiento correcto Como se muestra en la siguiente tabla:
Entonces la resistencia de la bombilla pequeña medida por primera vez se calcula a partir de la tabla, la resistencia de las tres bombillas pequeñas no es igual; ¿Cuál crees que es la posible razón?
14. (Ciudad de Huai'an) La aplicación generalizada de la electricidad ha mejorado enormemente la calidad de vida de las personas. Si se violan los principios del uso seguro de la electricidad, pueden ocurrir accidentes por descarga eléctrica. Proporcione explicaciones breves para las imágenes A y B que se muestran en la Figura 7-12 de acuerdo con los requisitos para el uso seguro de la electricidad.
Imagen A: .
Imagen B: .
l5． Como se muestra en la Figura 7-13, si el voltaje de la fuente de alimentación es de 4 V, Rl = 10 Ω y el rango de resistencia de R2 es 0 ~ 30 Ω, después de cerrar el interruptor, encuentre: cuando el control deslizante P del reóstato deslizante se mueve desde el terminal a al terminal b, el rango cambiante de las indicaciones del amperímetro y del voltímetro.
16． (Provincia de Henan) Como se muestra en la Figura 7-14, R2=R3=20Ω, cuando S1 y S2 están desconectados, el amperímetro indica 0,4 A y el cambio de voltaje indica 4 V. Encuentre: (1) Valor de resistencia R1. (2) Tensión de alimentación. (3) Las lecturas del voltímetro y del amperímetro cuando tanto S1 como S2 están cerrados.
Entrenamiento adaptativo
17. En el circuito que se muestra en la Figura 7-15, el voltaje de la fuente de alimentación permanece sin cambios cuando el control deslizante P del varistor deslizante está en a, el voltímetro indica 3 V y el amperímetro indica 0,6 A cuando el control deslizante P está en el terminal b; el voltímetro indica 5 V y el amperímetro indica 0,5 A. Calcule las cinco cantidades físicas relacionadas con el circuito según los datos medidos.
18. (Ciudad de Wuxi) Xiao Ming diseñó un instrumento de medición de presión como se muestra en la Figura 7-16, que puede reflejar la presión sobre la lámina de metal sobre el resorte. Entre ellos, R' es un reóstato deslizante, R es una resistencia de valor fijo, el voltaje de la fuente de alimentación es constante y el manómetro es en realidad un voltímetro. Cuando aumenta la presión sobre la pieza metálica, la resistencia del varistor se expresa como un número
. (Elija "hacerse más grande", "hacerse más pequeño" o "sin cambios")
6 Preguntas de ampliación del libro de texto
1. (Ciudad de Beijing) Cuando Xiao Ming estudió la relación entre el voltaje a través de una resistencia y la corriente que pasa a través de la resistencia, descubrió que cuando la resistencia permanece constante, el voltaje a través de la resistencia es proporcional a la corriente que pasa a través de la resistencia. Después de analizar más a fondo los datos experimentales, Xiao Ming descubrió una nueva ley de barcos para probar si la nueva ley que descubrió era correcta. Rediseñó otro experimento y los datos experimentales obtenidos se muestran en la siguiente tabla. Xiao Ming analizó los datos experimentales en la tabla. Piensa que la nueva ley que descubriste es correcta.
(1) Según los datos experimentales de la tabla, se puede juzgar que la nueva ley descubierta por Xiao Ming es: .
(2) La nueva ley del concepto de Xiao Ming se puede aplicar a la medición eléctrica. Aquí hay un ejemplo de cómo aplicar esta ley a la medición: .
Explicación: Esta pregunta es para explorar más a fondo el experimento del libro de texto y descubrir nuevas reglas.
2. Como se muestra en la Figura 7-17. Es una señal de "peligro de alto voltaje". Un compañero de clase dijo al cartel que sólo la "electricidad de alto voltaje" es peligrosa y la "electricidad de bajo voltaje" no es peligrosa. ¿Es correcto?
Explicación: Esta pregunta es una discusión de la ilustración del libro de texto (peligro de alto voltaje).
Respuestas y consejos de referencia
Preguntas de ampliación del libro de texto
1. (1) La relación entre el voltaje a través de la resistencia y la corriente que pasa a través de la resistencia es igual al valor de resistencia (2) Resistencia medida por voltametría 2. No, la razón se responderá sola.
Revisión general de la física de la escuela secundaria - Conferencia 8: Energía eléctrica
1. Red de conocimiento
2 Puntos de revisión
1. . Los humanos de hoy son inseparables de la electricidad. La bombilla convierte la energía eléctrica en , que nos proporciona iluminación; el motor convierte la energía eléctrica en , lo que hace volar la locomotora eléctrica; el calentador eléctrico convierte la energía eléctrica en , que proporciona calefacción directa a las personas.
2. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de energía eléctrica es, abreviada como, y el símbolo es. También tiene una unidad común, el símbolo es, 1 kW?h=J.
3. Es un instrumento que mide la energía eléctrica consumida.
4. Interpretación de varios parámetros importantes en el medidor de energía eléctrica:
(1) "220 V" significa que el medidor de energía eléctrica debe conectarse a un circuito con un voltaje de .
(2) "10(20)A" significa que la corriente del medidor de energía eléctrica es 10 A. Se deja pasar una corriente mayor en un corto período de tiempo, pero no puede exceder A.
(3) “50Hz” significa que el medidor de energía eléctrica solo se puede utilizar en circuitos de CA con una frecuencia de .
(4) "600 revoluciones/kW?h" significa.
5. El proceso de convertir energía eléctrica en otras formas de energía es un proceso. En la vida diaria hablamos a menudo de cuánta energía eléctrica se consume, que también se puede decir que es la cantidad de electricidad producida. La fórmula de cálculo de la energía eléctrica es W= y su unidad es
.
6． En física, la energía eléctrica se utiliza para representar la energía consumida y las letras se utilizan para representar la energía eléctrica. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de potencia eléctrica es y su símbolo es. Fórmula de energía eléctrica P=UI.
7． Se llama potencia eléctrica cuando el aparato eléctrico está funcionando a la tensión nominal; se llama potencia eléctrica consumida por el aparato eléctrico cuando está realmente funcionando. Cuando el voltaje a través del aparato eléctrico cambia, la energía eléctrica consumida por el aparato eléctrico cambiará.
8. Utilice un medidor y un medidor para medir la corriente a través del aparato eléctrico y el voltaje en ambos extremos. Luego calcúlalo mediante la fórmula P=, midiendo así indirectamente la potencia eléctrica del aparato eléctrico.
9. Cuando la corriente eléctrica pasa a través de un conductor, la energía eléctrica se convierte en energía. Este fenómeno se denomina efecto de calentamiento de la corriente eléctrica. Los calentadores eléctricos se fabrican según este principio.
1O． El calor generado por la corriente que pasa a través de un conductor es proporcional a , proporcional al conductor y proporcional al tiempo de energización. Esta regla se llama ley. Se puede expresar mediante la fórmula Q=.
l1． En los circuitos domésticos, las causas del exceso de corriente en el circuito son y.
12. Cuando se funde un fusible en un circuito o no se puede utilizar en lugar del fusible.
3. Análisis de los puntos de prueba
Los puntos clave y dificultades de la prueba: (1) El uso de medidores de energía eléctrica; (2) La comprensión y aplicación de la energía eléctrica; las placas de identificación, las especificaciones y los circuitos de los electrodomésticos de uso común Conocimiento y comprensión de la potencia nominal y la potencia real (3) Mida la potencia de la bombilla (4) Conéctese con la realidad y utilice de manera integral el conocimiento eléctrico para resolver problemas;
4. Solución a problemas clásicos
Ejemplo 1 La placa de identificación del refrigerador de Xiao Ming es la siguiente. Cuando Xiao Ming solo tenía el refrigerador funcionando como electrodoméstico, observó que el refrigerador tardaba 6 minutos en arrancar y dejar de funcionar, y el plato giratorio del medidor de energía giraba 18 veces. Luego, cuando el refrigerador está funcionando con el consumo de energía calibrado, en realidad funciona h al día, lo enciende varias veces y la placa giratoria del medidor de energía gira por cada kilovatio hora de electricidad consumida.
Análisis: Tiempo real de funcionamiento del frigorífico en un día
Número de arranques en un día
Energía eléctrica consumida en 6 min
W′=0.12kW× 0.1h=0.012kW?h
La energía eléctrica consumida por revolución del medidor de energía eléctrica
El número de vueltas que gira la plataforma giratoria del medidor de energía eléctrica por 1 grado de electricidad consumida es
Ilustración: esta pregunta pone a prueba la comprensión de las especificaciones y placas de identificación de los aparatos eléctricos y los cálculos relacionados sobre la base de la comprensión del significado físico de algunos parámetros del medidor de energía eléctrica. la respuesta se puede obtener mediante operaciones algebraicas simples.
Ejemplo 2 (Ciudad de Quanzhou) Dos resistencias R1 = 6OΩ y R2 = 75Ω, A y B. La potencia máxima que pueden consumir es 15W y 3 W respectivamente. Si están conectados a un circuito en paralelo, la corriente máxima permitida a través del circuito es
A.
El ejemplo 3 tiene una fuente de alimentación con un valor de voltaje que se puede seleccionar arbitrariamente y varios cables de resistencia con el mismo valor de resistencia. Ahora conecte un cable de resistencia a una fuente de alimentación con un valor de voltaje de U y enciéndalo durante 1 minuto. El calor generado por el cable de resistencia es Q. ¿Cuáles son los tres métodos diferentes más simples que se deben adoptar para generar el calor generado por el? el cable de resistencia sea 3Q.
Análisis: Según Q=I2Rt y la fórmula derivada Q=U2t/R, los métodos que se pueden adoptar son:
Método 1: Se puede ver en Q=I2Rt que todavía hay un cable de resistencia conectado en ambos extremos de U, el tiempo de energización se extiende a 3 minutos y el calor generado por el cable de resistencia es de 3 Q.
Método 2: De Q=U2t/R, se puede ver que si se conectan tres cables de resistencia en paralelo a ambos extremos de U, y la energía continúa encendida durante 1 minuto, el calor generado por el cable de resistencia es 3Q.
Método 3: De Q=U2t/R, se puede ver que si se conecta un cable de resistencia a ambos extremos de la fuente de alimentación con un voltaje de U, y la energía se energiza durante 1 minuto, el calor generado por el cable de resistencia es 3Q.
Iluminación: Utiliza fórmulas con flexibilidad para resolver problemas de diferentes maneras, reflejando la flexibilidad de resolver problemas eléctricos.
Ejemplo 4 Li Ming compró una manta eléctrica en la tienda. A veces sentía que la temperatura era demasiado alta durante el uso. Quería usar un interruptor y una resistencia para modificarla a dos niveles, de modo que el calor generado por la manta eléctrica por unidad de tiempo fuera la mitad de su valor original. Las instrucciones del fabricante solo indican que el voltaje nominal es de 220 V y no hay otros indicadores nominales. Por favor diseñe un plan para completar esta modificación. Requisitos: (1) Dibujar un diagrama de circuito; (2) Deducir la fórmula para calcular el tamaño de la resistencia utilizada; (3) Señalar los problemas a los que se debe prestar atención durante la instalación.
Análisis: (1) Según la pregunta, si el calor generado por la manta eléctrica por unidad de tiempo se reduce a la mitad del valor original, entonces el voltaje en ambos extremos de la manta eléctrica debería ser menor. , y es necesario conectar una resistencia divisora de voltaje en serie. El circuito diseñado se muestra en la Figura 8-1.
(3) Al instalar resistencias en serie, se debe prestar atención a: ① Debe estar aislado para evitar descargas eléctricas debido a fugas. ② Las condiciones de disipación de calor de la resistencia en serie deben ser buenas para evitar incendios. ③ Considere la potencia nominal de la resistencia en serie. Para evitar que la resistencia se queme.
Ilustración: esta pregunta es una pregunta de diseño para resolver problemas prácticos. Los problemas prácticos deben resolverse de acuerdo con los requisitos, bases y métodos del propósito del diseño.
5. Entrenamiento de habilidades
Entrenamiento básico
1. (Ciudad de Fuzhou) Qiangqiang instaló un día una lámpara de bajo consumo de 3 W y le dijo a su abuelo: "Deje que esta lámpara de bajo consumo permanezca encendida toda la noche, para que le resulte conveniente y seguro levantarse por la noche después de escuchar". Después de esto, el abuelo sacudió la cabeza y dijo: " Esto es un desperdicio ". Qiangqiang dijo: "No, 1kW?h de electricidad cuesta solo 0,24 yuanes. Si la luz está encendida durante 10 horas todas las noches, solo costará 1 yuan más durante un mes (30 días)".
2． (Provincia de Sichuan) Conecte dos lámparas marcadas "6 V 3 W" y "6 V 6 W" en serie y luego conéctelas al circuito. Si se permite que una de las lámparas brille normalmente, la potencia real de la otra lámpara lo hará. no excede la potencia nominal, entonces el voltaje a través del circuito debe ser V y la potencia total real consumida por las dos lámparas es W.
3. (Ciudad de Yichang) Una bombilla marcada "12 V 6 W" está conectada a un circuito y se mide que la corriente que fluye a través de ella es 0,4 A, luego su potencia real es ( ).
A. Igual a 6 W B. Menos de 6 W C． Mayor que 6 W D. No se puede juzgar
4. La energía eléctrica de 1 kW?h puede suministrar la bombilla "220V 25W" para que funcione normalmente durante h.
5. (Ciudad de Dalian) El medidor de energía eléctrica de Xiao Wang está marcado con "220 V 10 A", y la potencia total de sus aparatos eléctricos originales es de 1500 W. Recientemente compré un calentador de agua eléctrico nuevo. Algunos de los datos de la placa de identificación se muestran en la Tabla 1. (Mantenga el resultado del cálculo con dos decimales) Intente encontrar:
(1) ¿Cuál es la corriente nominal del calentador de agua eléctrico?
(2) ¿Cuál es la resistencia de ¿El calentador de agua eléctrico cuando funciona normalmente?
(3) Después de conectar el calentador de agua eléctrico al circuito doméstico, responda la pregunta calculando si los aparatos eléctricos de su casa se pueden utilizar al mismo tiempo. ¿tiempo?
Mejorar el entrenamiento
6 ． (Ciudad de Jinan) En el circuito que se muestra en la Figura 8-2, el voltaje de la fuente de alimentación es constante, cierre el interruptor S y ajuste el reóstato deslizante para que la pequeña bombilla L deje de encenderse normalmente si el interruptor S se apaga nuevamente; , la pequeña bombilla L todavía enciende normalmente. El control deslizante del varistor debe deslizarse ( ).
A. Mover al final c B. Mover al final b
C. Quédate quieto D. Incapaz de juzgar
7. (Ciudad de Changchun) Xiaohong acompañó a su madre a comprar un calentador eléctrico. El vendedor dijo: "Este calentador eléctrico ahorra mucho energía. Consume menos de 5 grados de electricidad cuando funciona continuamente durante todo el día y la noche". El atento Xiaohong observó cuidadosamente la placa de identificación del calentador eléctrico (tabla a continuación) y sospechó de las afirmaciones del vendedor sobre ahorro de energía. ¿Podría ayudar a Xiaohong a juzgar si la declaración del vendedor es creíble mediante el cálculo?
Proceso de cálculo:
¿Es creíble la declaración del vendedor?
Respuesta: .
8. (Provincia de Liaoning) Como se muestra en 8-3, es un diagrama de conexión física para medir la potencia nominal de una bombilla pequeña. La fuente de alimentación son tres baterías secas nuevas. El voltaje nominal de la bombilla es de 3,8 V. El filamento. La resistencia es de aproximadamente 1O Ω. El reóstato deslizante está marcado con "1O Ω1A", amperímetro (0~0,6 A, O~O.3 A), voltímetro (O~3 V, O~15 V).
(1) Utilice trazos en lugar de cables para conectar las partes no conectadas del circuito y convertirlo en un circuito experimental completo.
(2) Xiaogang conectó el circuito de manera razonable y operó en el orden correcto, pero la luz no se encendió después de cerrar el interruptor. El inteligente Xiaogang adivinó:
A. Puede ser que el filamento esté roto B. Puede ser que el reóstato esté abierto
C. Puede ser que la pequeña bombilla esté en cortocircuito D. Puede ser que el amperímetro tenga un circuito abierto.
Según la conjetura de Xiaogang, verifique la conjetura de Xiaogang con el amperímetro y el voltímetro en la imagen y complete las lecturas del amperímetro y el voltímetro en la siguiente tabla.
(3) Si el rango de 0~15 V del voltímetro está dañado, Xiaogang aún quiere medir la potencia nominal de la bombilla pequeña. Dibuja el circuito diseñado por Xiaogang en el cuadro de la derecha.
(4) Ajuste el reóstato deslizante de acuerdo con el diagrama de circuito recientemente diseñado por Xiaogang, de modo que el valor eléctrico alcance V. La pequeña bombilla brilla normalmente. En este momento, la indicación del amperímetro es como se muestra en 8-4. Entonces la potencia nominal de la bombilla pequeña es W.
Entrenamiento adaptativo
9. (Ciudad de Jinan) En el circuito que se muestra en la Figura 8-5, el voltaje de la fuente de alimentación es constante. Cuando la resistencia del reóstato deslizante R conectado al circuito aumenta, la corriente que lo atraviesa disminuye mientras que el voltaje a través de él aumenta. ¿La energía eléctrica que consume aumenta o disminuye?
Para explorar este tema, Xiaohua encontró varios equipos que se muestran en la Figura 8-6. Después de cuidadosos experimentos, registró cada conjunto de datos experimentales cuando la resistencia del varistor deslizante R seguía aumentando y calculó la potencia eléctrica correspondiente. Como se muestra en la siguiente tabla.
(1) Utilice trazos en lugar de cables para conectar los distintos equipos en la Figura 8-6 para formar el circuito para el experimento de Xiaohua.
(2) Analice los datos de la tabla anterior y escriba la conclusión que Xiaohua puede sacar: .
(3) Con respecto a la investigación sobre este tema, ¿cree que los datos recopilados por Xiaohua son suficientes? Explique el motivo.
10． Después de que Xiaoli (ciudad de Yangzhou) terminó de estudiar electricidad, diseñó un circuito de incubadora, como se muestra en la Figura 8-7. A en la figura es el sensor de temperatura (cuando alcanza la temperatura establecida, desconecta automáticamente el circuito y cae por debajo de la establecida). Cuando se establece la temperatura, el circuito se enciende automáticamente y su función es equivalente a un interruptor). S es el interruptor de ajuste de temperatura. Ha configurado tres velocidades: 4O ℃, 5O ℃ y 6O ℃. La potencia de calefacción es de 45 W, 72 W, 9 OW. El voltaje de la fuente de alimentación es de 36 V y permanece sin cambios. R1, R2 y R3 son todos elementos calefactores.
(1) Cuando S se establece en la posición 1, ¿cuál es la potencia de calentamiento? ¿Cuál es la resistencia de R1?
(2) Cuando S se establece en la posición 3, ¿cuál? Cuál es la potencia de calefacción en el circuito? ¿Cuál es la corriente?
(3) Cuando S se mueve a la posición 2, enumere y responda las dos cantidades físicas desconocidas relacionadas con el circuito en este momento.
6. Preguntas de ampliación del libro de texto
1. (Ciudad de Nanning) El invierno pasado y esta primavera, el suministro de energía en la ciudad de Nanning era extremadamente limitado, lo que afectó gravemente la producción y la vida útil. Ahora hay una lámpara de bajo consumo "220 V 11 W" en el mercado. Igual que el de las lámparas incandescentes ordinarias "220 V 6O W". Las lámparas son equivalentes y los parámetros relevantes de estas dos lámparas se enumeran en la tabla.
(1) Según la vida real, proponga una medida para ahorrar electricidad.
(2) ¿Cuál es la corriente que pasa por la lámpara de bajo consumo cuando funciona normalmente?
(3) Según los parámetros relevantes de la tabla, calcule y explique: ¿Cuáles, en condiciones de uso normal? Las lámparas son más ventajosas económicamente.
Explicación: El libro de texto presenta que las lámparas fluorescentes de bajo consumo ahorran electricidad. Esta pregunta explica las ventajas de las lámparas de bajo consumo mediante cálculos y análisis específicos.
2. (Ciudad de Suzhou) Se informa que muchos incendios importantes en los últimos años fueron causados por un contacto deficiente en las conexiones de las líneas, y las lecciones son profundas.
El motivo del incendio causado por un mal contacto en la conexión de la línea es: cuando la conexión de la línea tiene un mal contacto, la resistencia allí (seleccione "disminuir", "aumentar" o "sin cambios") y se producirá un incendio en el contacto. Si el sobrecalentamiento local aumenta, la resistencia en el contacto disminuirá con el aumento de la temperatura (seleccione "disminuir", "aumentar" o "sin cambios")... formando así una acumulación gradual de calor eléctrico y un círculo vicioso, que. puede provocar un incendio.
Explicación: El libro de texto enfatiza que la potencia total de los electrodomésticos es demasiado grande, lo que es propenso a provocar incendios. Esta pregunta utiliza el tema del incendio causado por circuitos alternativos para llamar la atención de todos sobre este problema de seguridad.
Respuestas y consejos de referencia
Preguntas de ampliación del libro de texto
1. (1) Apague las luces, etc.; (2) I=0,05 A; (3) Significa que el costo total de las lámparas de bajo consumo (incluido el precio de venta y el costo de la electricidad) durante el mismo período de tiempo es menor que el costo total de las lámparas incandescentes, por lo que las lámparas de bajo consumo son más económicas 2. Aumentar, agrandar.