Question

【题目】电源电压为220伏，若使标有“220V 800W”的用电器能在110V至220V的电压下工作（用电器的电阻值恒定），求：
（1）要使用电器达到使用要求，电路中应连接一个什么样的电器？怎样连接？
（2）这个电器消耗的最大功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由题意分析可知，电路中应串联一个滑动变阻器，且由串联电路的分压性知，

∵滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等，

根据P= 可得，滑动变阻器的最大阻值：

R最大=R0= = =60.5Ω；

答：要使用电器达到使用要求，电路中应串联一个最大阻值为60.5Ω的滑动变阻器；

（2）解：∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

∴电路中的电流：

I= ，

滑动变阻器消耗的电功率：

P滑=I2R滑=（ ）2×R滑= = ，

当R滑=R0时，串联电器消耗的电功率最大，

即P滑max= = =200W．

答：这个电器消耗的最大功率是200W

【解析】（1）电路中应串联一个滑动变阻器，且由串联电路的分压性知，滑动变阻器的最大阻值R最大应与用电器阻值R0相等，（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，进一步根据数学知识求出电器消耗的最大功率．
【考点精析】掌握滑动变阻器的使用和欧姆定律及其应用是解答本题的根本，需要知道滑动变阻器的正确使用：A、应串联在电路中使用；B、接线要“一上一下”；C、通电前应把阻值调至最大的地方；欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）．