Question

學(xué)校給每個(gè)教室都安裝了一臺(tái)教學(xué)投影儀，投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示．投影儀正常工作時(shí)，光源和鼓風(fēng)機(jī)（用來(lái)散熱）都正常工作．

電源工作電壓	220V	電壓頻率	50Hz
光源電壓	24V	光源電流	10A
鼓風(fēng)機(jī)電壓	220V	鼓風(fēng)機(jī)電流	0.1A

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算投影儀正常工作時(shí)耗電總功率為_(kāi)_____W．
（2）李強(qiáng)和李麗發(fā)現(xiàn)光源電壓比電源電壓小得多，光源怎么工作？李強(qiáng)認(rèn)為應(yīng)該是給光源串聯(lián)了一個(gè)電阻分壓，按他這種說(shuō)法，這個(gè)分壓電阻的阻值應(yīng)該是______Ω．
（3）李麗說(shuō)這臺(tái)投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的方法是不可行的，請(qǐng)你說(shuō)明為什么不可行：______．

Answer 1

解：（1）光源消耗的功率為：
P_光源=U_光源I_光源=24V×10A=240W，
鼓風(fēng)機(jī)消耗的功率為：
P_{風(fēng)機(jī)}=U_{風(fēng)機(jī)}I_{風(fēng)機(jī)}=220V×0.1A=22W，
這臺(tái)投影儀消耗的總功率為：
P=P_光源+P_{風(fēng)機(jī)}=240W+22W=262W；
（2）∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴分壓電阻兩端的電壓：
U_R=U_電源-U_光源=220V-24V=196V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，分壓電阻的阻值：
R===19.6Ω；
（3）若采用串聯(lián)電阻分壓的方法時(shí)，所選用電阻消耗的功率為：P_R=I_R²R=（10A）²×19.6Ω=1960W，
因?yàn)樗�選用電阻消耗的功率為1960W，遠(yuǎn)大于投影儀正常工作時(shí)所消耗的功率，同時(shí)電阻將產(chǎn)生大量的熱量，實(shí)際使用中很難有效的解決散熱問(wèn)題，因此容易燒毀投影儀，所以，這臺(tái)投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓．
故答案為：
（1）262；
（2）19.6；
（3）分壓電阻功率太大，一方面，浪費(fèi)電能，另一方面，電阻產(chǎn)生大量的熱量，使投影儀溫度太高，不安全．
分析：（1）已知光源電壓和光源電流，利用P=UI計(jì)算光源功率；已知鼓風(fēng)機(jī)電壓和電流，利用P=UI計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)功率；光源功率和鼓風(fēng)機(jī)功率之和就是投影儀的耗電總功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)的電壓特點(diǎn)求出分壓電阻兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出分壓電阻的阻值；
（3）據(jù)上面所計(jì)算出來(lái)的電阻值，運(yùn)用熱功率公式計(jì)算分析R的電功率，考慮實(shí)際情況即可判斷．
點(diǎn)評(píng)：知道串并聯(lián)電路中電流和電壓的關(guān)系，并能熟練的運(yùn)用電功率和歐姆定律的公式進(jìn)行計(jì)算是解決該題的關(guān)鍵．