Question

20．現(xiàn)有一阻值不變的電路元件R₀，標有“6V，1.8W”字樣．由于R0的實際電阻值與其標準值之間可能存在差異，聽以導致所標的額定功率值有可能不準．如果電路元件實際電阻值與其標準值之間的差異超過1.5歐“．則該電路元件不能使用．檢測人員為檢測該電路元件是否合乎標準．設計了如圖所示的檢測電路．已知電路中電流表的量程為．0-0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器標有‘20歐 1A’的字樣．
（1）請根據(jù)電路元件上所標的額定電壓和額定功率．算出電路元件的標準電阻值．
（2）若電路元件的額定功率剛好是1.8W，則電路中允許通過的最大電流是多大？電源電壓不能超過多少伏？
（3）某次元件檢測時，檢測人員閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片．當電壓表的示數(shù)為2.42V時，電流表的示數(shù)為0.22A．當電壓表的示數(shù)為1.85V時，電流表的示數(shù)為0.25A．請通過計算判斷所檢測的電路元件是否可以使用？

Answer 1

分析 （1）已知額定電壓與額定功率，由電功率公式的變形公式可以求出其電阻阻值．
（2）已知額定功率與額定電壓，由P=UI的變形公式可以求出其額定電流，電路最大電流不能超過其額定電流；由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出電源最大電壓．
（3）由串聯(lián)電路特點與歐姆定律列方程，可以求元件的實際電阻阻值，然后分析答題．

解答 解：由電路元件名牌可知，其額定電壓是6V，額定功率是1.8W；
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，
元件電阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{1.8W}$=20Ω；
（2）由功率公式：P=UI可知，
電路元件的額定電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.8W}{6V}$=0.3A，
電路最大電流不能超過0.3A；
當電路電流為最大電流0.3A，電壓表示數(shù)等于其量程時，電源電壓最大，
電源最大電壓：U_電源=U+U_V=6V+3V=9V；
（3）電源電壓：U_電源=U_V+IR_元件，
電流表的示數(shù)為0.22A時，電壓表的示數(shù)為2.42V時，
U_電源=2.42V+0.22A×R_元件 ①
當電流表的示數(shù)為0.25A時，電壓表的示數(shù)為1.85V時，
U_電源=1.85V+0.25A×R_元件 ②
由①②解得：R_元件=19Ω，
20Ω-19Ω=1Ω＜1.5Ω，
該電路元件可以使用．
答：（1）電路元件的標準電阻值是20Ω．
（2）電路中允許通過的最大電流是0.3A；電源電壓不能超過9V．
（3）所檢測的電路元件可以使用．

點評 本題難度不是很大，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應用電功率變形公式、串聯(lián)電路特點、歐姆定律即可正確解題．