Question

16．有一只用電器正常工作的電阻為100Ω，一個(gè)電源電壓為U，已知該用電器的正常工作電壓是$\frac{4}{5}$U，則應(yīng)該取一個(gè)阻值為25Ω 的電阻跟該用電器串聯(lián)后接入電源使用；用電器內(nèi)的電流能調(diào)節(jié)到正常工作電流的$\frac{3}{4}$，則應(yīng)該取一個(gè)電阻至少是300Ω的電阻跟用電器并聯(lián)．

Answer 1

分析 用電器正常工作時(shí)的電壓和額定電壓相等，當(dāng)電源的電壓大于用電器正常工作時(shí)的電壓時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出串聯(lián)電阻的阻值；用電器內(nèi)的電流能調(diào)節(jié)到正常工作電流的$\frac{3}{4}$，根據(jù)并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)可知應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻分流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出并聯(lián)電阻通過的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出并聯(lián)電阻的阻值．

解答 解：該用電器的正常工作電壓是電源電壓的$\frac{4}{5}$時(shí)，要使用電器正常工作，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，串聯(lián)電阻兩端的電壓：
U_R=U-U_用電器=U-$\frac{4}{5}$U=$\frac{1}{5}$U，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得：
$\frac{{U}_{用電器}}{{R}_{用電器}}$=$\frac{{U}_{R}}{R}$，即$\frac{\frac{4}{5}U}{100Ω}$=$\frac{\frac{1}{5}U}{R}$，
解得：R=25Ω；
用電器內(nèi)的電流能調(diào)節(jié)到正常工作電流的$\frac{3}{4}$時(shí)，因并聯(lián)一個(gè)電阻分流，
因并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和，
所以，并聯(lián)電阻分得的電路：
I_R′=I-I_用電器=I-$\frac{3}{4}$I=$\frac{1}{4}$I，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，I_用電器R_用電器=I_R′R′，即$\frac{3}{4}$I×100Ω=$\frac{1}{4}$I×R′，
解得：R′=300Ω．
故答案為：25；串；300；并．

點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，要注意串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)的應(yīng)用．