Question

10．運用知識解決問題：
（1）如圖1電路電路，閉合開關，電磁鐵產生磁性，吸引銜鐵，鼓槌下移敲擊鈴碗發(fā)聲，但同時A和B分離，電路斷開，電磁鐵失去磁性，B與A接觸，又將電路接通．如此反復，電鈴持續(xù)發(fā)聲．
（2）請你根據(jù)如圖2實物電路，在圖3方框內畫出電路圖．
（3）在圖4電路中，電阻R₁大小為20Ω，此時R₁消耗的功率為0.8W，電流表A₁示數(shù)為0.3A，則電流表A₂示數(shù)I₂=0.1A，R₂=40Ω．請你寫出求解R₂的思路．

Answer 1

分析 （1）電磁鐵通電時有磁性，斷電時無磁性，電鈴就是利用電磁鐵的這個特性工作的；通電時，電磁鐵吸引銜鐵，鼓槌打擊鈴碗發(fā)出聲音，同時銜鐵與螺釘分離，鼓槌被彈回，電路重新接通，不斷重復上面的過程．
（2）首先對電路進行分析，明確燈泡的連接關系及開關的控制作用，然后根據(jù)燈泡連接關系及開關位置畫出電路圖．
（3）知道電阻R₁大小和R₁消耗的功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁兩端的電壓，即電源電壓、R₂兩端的電壓，利用P=UI求通過R₁的電流；知道電流表A₁示數(shù)，即干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關系可求通過R₂的電流，即電流表A₂示數(shù)，再利用歐姆定律求R₂的大小．

解答 解：
（1）閉合開關，電磁鐵有電流通過，電磁鐵具有了磁性，銜鐵被吸引過來，使鼓槌打擊鈴碗發(fā)出聲音，同時銜鐵B與螺釘A分離，電路斷開，電磁鐵失去了磁性，鼓槌又被彈簧片彈回，B與螺釘A接觸，電路閉合，不斷重復，電鈴持續(xù)發(fā)聲．
（2）由實物圖知：電流從電源正極出發(fā)，通過開關S后分為兩支：一支經燈泡L₁；另一支經開關S₁、燈泡L₂，然后共同回到電源負極．所以兩只燈泡并聯(lián)，開關S在干路上，電路圖如下：

（3）解題思路：知道電阻R₁的大小和R₁消耗的功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁兩端的電壓，即電源電壓、R₂兩端的電壓，利用P=UI求出通過R₁的電流；知道電流表A₁示數(shù)，即干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關系可求通過R₂的電流，即電流表A₂示數(shù)，再利用歐姆定律求R₂的大�。�
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得R₁兩端的電壓：
U₁=$\sqrt{{P}_{1}{R}_{1}}$=$\sqrt{0.8W×20Ω}$=4V，
因為R₁、R₂并聯(lián)，所以U=U₂=U₁=4V，
由P=UI可得通過R₁的電流：
I₁=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{1}}$=$\frac{0.8W}{4V}$=0.2A；
由題知電流表A₁示數(shù)為0.3A，即干路電流I=0.3A，
所以通過R₂的電流：I₂=I-I₁=0.3A-0.2A=0.1A，即電流表A₂示數(shù)為0.1A，
由歐姆定律可得R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω．
故答案為：
（1）A；
（2）如圖所示；
（3）0.1；40；
解題思路：知道電阻R₁的大小和R₁消耗的功率，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁兩端的電壓，即電源電壓、R₂兩端的電壓，利用P=UI求通過R₁的電流；知道電流表A₁示數(shù)，即干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流關系可求通過R₂的電流，即電流表A₂示數(shù)，再利用歐姆定律求R₂的大�。�

點評 本題為電磁綜合題，考查了電磁鐵的應用、電路圖的畫法、并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的運用，知識點多、綜合性強，屬于難題！