4.-电学综合计算

【例 1】★★★如图所示电路，灯泡 L1标有“6V 6W”，L2标有“6V 3W”，电流表 A1的量程是 0～3A，A2的量程为 0～0.6A，电压表量程 0～15V，在 a，b 间接入电压可调的直流电源．闭合开关 S后，假设电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加在 a、b 间的电源电压和通过电流表 A1的电流不得超过（ ） A．3.6V 0.9AB．6V 1.5AC．12V 3AD．15V 3.75A考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．解析：开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表 A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡 L1的电流；（1）由 P=UI 可得，两灯泡的额定电流分别为：I1===1A，I2===0.5A，由 I= 可得，两灯泡的电阻分别为：R1===6Ω，R2===12Ω；因 L1的额定电流为 1A，A2的量程为 0～0.6A，所以，该支路的最大电流 I1′=0.6A，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电压表量程 0～15V，两灯泡的额定电压均为 6V，所以，a、b 间允许所加的电压：U=I1′R1=0.6A×6Ω=3.6V；（2）通过 L2的电流：I2′===0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且 A1的量程是 0～3A，所以，电流表 A1的示数：I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A，综上可知，选项 A 正确．答案：A【例 2】★★★如图所示，电源电压保持不变，不计温度对电阻的影响，将滑动变阻器滑片 P 从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由 8V 变为 5V，电流表示数相应由 0.3A 变为 0.6A，那么定值电阻 R0的电功率改变量为（ ） A．0.9WB．2.7WC．3.3WD．3.9W考点：电功率的计算；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．解析：当电压表示数为 U1=8V 时，电流表示数为 I1=0.3A 时，则电源电压为 U=I1R0+U1=0.3A×R0+8V，当电压表示数为 U2=5V 时，电流表示数为 I2=0.6A 时，则电源电压为 U=I2R0+U2=0.6A×R0+5V， 电源的电压不变，∴0.3A×R0+8V=0.6A×R0+5V，解得 R0=10Ω，U=12V．定值电阻 R0消耗的电功率：△P0=P0′P﹣0=I22R0I﹣ 12R0=（0.6A）2×10Ω﹣（0.3A）2×10Ω=2.7W．答案：B【例 3】★★★如图所示的电路中，电源两端电压 U 保持不变．当只闭合开关 S1时，电压表的示数为U1，电流表的示数 I1为 1A，电阻 R1消耗的电功率 P1为 4W，电阻 R2消耗的电功率为 P2；当开关 S1、S2都闭合时，电压表的示数为 U2，电流表的示数为 I2，电阻 R2消耗的电功率为 P′2．已知 P2：P′2=1：4，U1：U2=2：1．则（ ） A．电阻...