Question

13．運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題：
（1）如圖1是家庭電路的一部分．當(dāng)電熱杯連入插座工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為能．若電路中空氣開關(guān)跳閘，可能是由于原因引起的用電器的總功率過(guò)大或電路發(fā)生了短路．
（2）請(qǐng)根據(jù)圖2甲電路圖，連接好圖2乙實(shí)物電路圖．

（3）把阻值為R₁和R₂的兩個(gè)定值電阻并聯(lián)起來(lái)，干路電流為I，則通過(guò)R₁的電流I₁=$\frac{I{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$．請(qǐng)寫出解題思路．

Answer 1

分析 （1）電熱器是利用電流熱效應(yīng)工作的，工作過(guò)程中將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；空氣開關(guān)“跳閘”是因?yàn)殡娐分须娏鬟^(guò)大．電路中電流過(guò)大有兩種原因：一是電路中用電器的總功率過(guò)大，二是電路發(fā)生了短路；
（2）由電路圖可知，兩燈并聯(lián)，開關(guān)S₁與的L₁串聯(lián)，S₂串聯(lián)在干路上，控制整個(gè)電路，由此連接電路；
（3）由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律寫出思路．

解答 解：（1）當(dāng)電熱杯連入插座工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
在家庭電路中，因電流過(guò)大導(dǎo)致空氣開關(guān)“跳閘”的原因有：①電路中發(fā)生短路故障；②電路中用電器的總功率過(guò)大，造成干路電流過(guò)大；
（2）由電路圖可知，兩燈并聯(lián)，開關(guān)S₁與的L₁串聯(lián)，S₂串聯(lián)在干路上，控制整個(gè)電路，按電流的流徑連接元件多的L₁支路，再將L₂并聯(lián)在L₁支路兩端即可，如圖所示；

（3）并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和，
由此可得，兩電阻并聯(lián)后的總電阻：R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，
由歐姆定律可得電源電壓：U=IR=I×$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{I{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓與電源電壓都相等，所以通過(guò)R₁的電流：
I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{\frac{I{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}{{R}_{1}}$=$\frac{I{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$．
故答案為：（1）用電器的總功率過(guò)大或電路發(fā)生了短路；（2）見(jiàn)上圖；（3）$\frac{I{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障的判斷、實(shí)物連接、并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，故障的判斷和實(shí)物連接是考試中常見(jiàn)題型，要掌握好．