Question

7．運用知識解決問題：
（1）用電高峰時，居民樓的總電閘經(jīng)常“跳閘”，這是為什么？
答：在家庭電路中，由于電壓是不變的，用電高峰時，居民樓上各家很多用電器同時使用，使得用電器的總功率過大，電路中的總電流過大，導(dǎo)致“跳閘”．
（2）根據(jù)小磁針靜止時的指向，在圖中標(biāo)出通電縲線管的N、S極和電源的正、負極．
（3）將電阻R₁和R₂串聯(lián)在電源兩端，已知總電阻為R，R₁兩端的電壓為U₁，R₂兩端的電壓為U₂，則R₁=$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{1}+{U}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）家庭電路中總功率過大是造成跳閘的主要原因之一，據(jù)此分析；
（2）根據(jù)磁極間的相互作用先判斷螺線管的極性，再根據(jù)安培定則可判斷電流的方向和電源的正負極；
（3）利用歐姆定律及其變形可推導(dǎo)得出電阻R₁的大�。�

解答 解：（1）在家庭電路中，由于電壓是不變的，用電高峰時，居民樓上各家很多用電器同時使用，使得用電器的總功率過大，由公式P=UI可知，此時，電路中的總電流過大，導(dǎo)致“跳閘”．
（2）根據(jù)磁極間的相互作用可知，螺線管的右端為S極，左端為N極；根據(jù)安培定則，用右手握住螺線管，使大拇指指向N極，則四指環(huán)繞的方向為電流的方向，則電流從螺線管的左端流入，右端流出，即電源的左端為正極，右端為負極．如圖所示．

（3）兩電阻串聯(lián)，由串聯(lián)分壓可知，
電源電壓U=U₁+U₂，且串聯(lián)電路中各處電流相等，
由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{{U}_{1}+{U}_{2}}{R}}$=$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{1}+{U}_{2}}$．
故答案為：（1）電壓；總功率；過大；
（2）見上圖；
（3）$\frac{{U}_{1}R}{{U}_{1}+{U}_{2}}$．

點評 本題考查了電路中電流過大的分析，通電螺線管磁場的判斷，歐姆定律的推導(dǎo)與應(yīng)用等，綜合性強，難度適中．