题目

课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R0，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同．若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为UL、额定功率均为PL． （1）画出孵卵器的电路图． （2）R0的阻值是多大？ （3）R0在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少？

题型：计算题难度：中档来源：专项题

所属题型：计算题 试题难度系数：中档

答案

解： （1）两根电热丝并联，再与R0电阻串联；如图1所示： （2）电热丝正常工作时如图1，设每一根的电阻为R，电路中的电流为：则 I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当其中任何一根电热丝烧断时如图2，电路中的电流为： I′=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② ∵单热丝热效果跟双丝热效果相同，即两种情况下的实际功率相同P=P′ ∴由电功率P=I2R以及①②可得： （）2×R0=（）2R0 解得：R0=R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 电热丝的电阻为R=，所以R0=． （3）由P=I2R和①②两式可知，R0在单丝工作于双丝工作状态下消耗功率之比： P：P′=（）2：（）2 把③式代入得： P：P′=1：2

考点梳理

初中三年级物理试题“课外活动小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，他们用两根额定电”旨在考查同学们对 创新电路的设计、 欧姆定律及其应用、 电功率的计算、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 创新电路的设计
• 欧姆定律及其应用
• 电功率的计算

考点名称：创新电路的设计

电路设计：是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路：例如：探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等。

电路设计中常见的方法：

1、用若干个开关控制同一个用电器：要求不管哪个开关闭合，用电器都能工作，那么这若干个开关一定是并联的，并且用电器在它们的干路上。

2、开关的短路用法：要求当开关闭合时，一灯发光，开关断开时两灯都发光，就要把这两盏灯串联，把开关与其中一灯并联，在开关闭合时造成这盏灯短路，从而达到只有一盏灯发光的目的。

3、单刀双掷开关的应用：

(1)改变电路的连接方式，使用电器由并联变为串联，或由串联变为并联。

(2)方便控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置，随意拨动任何一个开关，都能使灯由亮变灭，由灭变亮。

4、简单的混联：每个支路上的用电器工作时，总有一个特殊的用电器与它们一起工作，这个特殊的用电器就要安装在它们的干路上。

电路设计的基本步骤：

1、 明确设计任务要求：

充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求，明确设计任务。

2、 方案选择：

根据掌握的知识和资料，针对设计提出的任务、要求和条件，设计合理、可靠、经济、可行的设计框架，对其优缺点进行分析，做到心中有数。

3、 根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择：

具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新，注意信号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法，进行参数的估计与计算;器件选择时，元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求，元器件的极限参数必须留有足够的裕量，一般应大于额定值的1.5倍，电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。

4、 电路原理图的绘制：

电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据，绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;信号的流向一般从输入端或信号源画起，由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路，反馈通路的信号流向则与此相反;图形符号和标准，并加适当的标注;连线应为直线，并且交叉和折弯应最少，互相连通的交叉处用圆点表示，地线用接地符号表示。

电子电路故障检查的一般方法

对于新设计组装的电路来说，常见的故障原因有：

(1)实验电路与设计的原理图不符;元件使用不当或损坏;

(2)设计的电路本身就存在某些严重缺点，不能满足技术要求，连线发生短路和开路;

(3)焊点虚焊，接插件接触不良，可变电阻器等接触不良;

(4)电源电压不合要求，性能差;

(5)仪器作用不当;

(6)接地处理不当;

(7)相互干扰引起的故障等。

检查故障的一般方法有：直接观察法、静态检查法、信号寻迹法、对比法、部件替换法旁路法、短路法、断路法、暴露法等，下面主要介绍以下几种：