同学们在做电学实验时需要用一个4Ω的电阻,但手边只有四种规格的电阻,它们的代号和阻值分别是Rl=1Ω、R2=3Ω、R3=6Ω、R4=12Ω.
(1)请你设计两种连接方式,能得到阻值为“4Ω”的等效电阻.
(要求在答题卡相对应题号的线框内,画出连接方式的电路图,并标出电阻的代号,无须做任何说明)
(2)请你对两种连接方式在使用中,对电阻规格上的要求进行说明.
(3)若将得到的阻值为“4Ω”的等效电阻接到电压为6V的电源两端,分别计算出连接方式中阻值较小的那只电阻消耗的电功率.
解:(1)如图1两电阻串联,R串=R1+R2=1Ω+3Ω=4Ω,图2两电阻并联,R并===4Ω
(2)①图甲两电阻串联,电阻两端的电压值可小于图乙电阻两端的电压值;
②图甲电阻上允许通过的电流可大于图乙电阻允许通过的电流.
(3)用甲的连接方式,阻值较小的电阻是R1:功率 P1=I2R1=()2R1==2.25W.
用乙的连接方式,阻值较小的电阻是R3:功率P3===6W.
故答案为:(1)如图示.
(2)①图甲两电阻串联,电阻两端的电压值可小于图乙电阻两端的电压值;②图甲电阻上允许通过的电流可大于图乙电阻允许通过的电流.
(3)串联时,阻值较小的那只电阻消耗的电功率是2.25W;并联时,阻值较小的那只电阻消耗的电功率是6W.
(1)电阻Rl=1Ω、R2=3Ω、R3=6Ω、R4=12Ω,电阻Rl=1Ω与R2=3Ω串联,或R3=6Ω与R4=12Ω并联,电阻都是4Ω,据此画电路图.
(2)串联电阻有分压作用,并联电阻有分流作用.因此串联电路电阻两端的电压可小一些,流过电阻的电流可大一些;流经并联电路电阻的电流可小一些,电阻两端的电压可大一些.
(3)在串联电路中Rl阻值小,并联电路中R3阻值小,然后根据欧姆定律及电功的公式:P1=I2R、P=计算.
点评:给出一定阻值的电阻,对电阻进行合理的连接,连接成符合阻值要求的电路,先根据串并联电路的特点进行计算,根据计算结果再连接电路.
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