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科学 自招专题--动态电路和电路计算
模块一 动态电路
练1 在图所示的电路中，当滑动变阻器R的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表V1、V2示数的变化量的值分别为△U1、△U2，则它们的大小相比较应该是（　　）
A．△U1＜△U2 B．△U1＞△U2
C．△U1＝△U2 D．因为无具体数据，故无法比较
练2 如图所示电路中，当滑动变阻器滑片由上向下移动时，电压表V1示数变化量（绝对值）为△U1，电压表V2示数变化量（绝对值）为△U2则（　　）
A．△U2＞△U1 B．△U2＝△U1 C．△U2＜△U1 D．无法比较
练3 如图所示电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从B点滑至C时，电压表V1的示数从U1变为U1′，电压表V2的示数从U2变为U2′，电流表A的示数从I变为I′，下列判断正确的是（　　）
A．U1′＞U1，U2′＞U2，I′＜I B．|U1′﹣U1|＜|U2′﹣U2|
C．＞ D． ＞
练4 如图所示，电源有内阻（相当于一个理想电源和一个电阻串联），调整电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大△U，在这个过程中（　　）
A．通过R1的电流增加，增加量小于
B．R1两端电压减小，减少量一定等于△U
C．通过R2的电流减小，但减少量一定等于
D．电源两极的电压增大，增加量一定小于△U
练5 如图所示，A、B间电压一定，当滑片P向左移动到另一位置时，通过R1、R2的电流变化量的大小分别为△I1、△I2，电压变化量的大小分别为△U1、△U2，则（　　）
A．△I1＞△I2，△U1＞△U2 B．△I1＜△I2，△U1＜△U2
C．△I1＜△I2，△U1＝△U2 D．△I1＝△I2，△U1＝△U2
练6 在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω lA”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）；在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．灯泡两端的最大电压是1.5V
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω
C．灯泡实际功率的变化范围是0.45W～1.25W
D．该电路中总功率变化范围是0.81W～4.05W
练7 用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为8V，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L工作时的最小功率是0.7W
B．电流表示数的变化范围是0.25～0.55A
C．滑动变阻器允许的取值范围是2～20Ω
D．电压表示数的变化范围是3～6V
练8 在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R1的规格为“30Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，灯泡L上标有“6V，3W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（　　）
A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W
B．电压表示数的变化范围是3～6V
C．滑动变阻器允许的调节范围是5～20Ω
D．电流表示数的变化范围是0.1～0.5A
模块二 电路计算
练9 如图所示，六根完全一样的电阻丝，电阻值均为R，依次连结构成一个正六边形，连接处接触良好并形成六个接线柱，将其任意两个接线柱接入到电路中，则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是（　　）
A．R， R B．R， R C．R， R D．R， R
练10 如图所示电路，电源两端电压不变，设灯的电阻不随温度变化。当开关S1、S2都闭合时，灯L正常发光，R1消耗的功率为18W；当开关S1、S2都断开时，灯L的功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率为2W，则下列说法正确的是（　　）
A．2R1＝R2
B．RL＝R1+R2
C．灯L的额定功率为18W
D．只闭合S1时，电路消耗功率为36W
练11 如图，AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝，EF为另一根电阻丝，其电阻为R，它可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直，且EF与AB、CD接触良好。图中电压为理想电压表，电源电压U和电源电阻都保持不变，B、D与电源两极连接的导线的电阻可忽略。闭合开关后，当EF处于图中位置时，电压表的读数为U1＝4.0V；现将EF由图中位置向右移动一段距离△L后，电压表的读数变为U2＝6.0V；若将EF由图中位置向左移动一段距离△L，电压表的读数U3应多大？（用ρ表示电阻丝AB、 CD上单位长度的电阻）
练12 如图所示的电路中，电源电压U＝6伏，R＝2欧；S为电键；其他8个电阻一个未知，设为Rx。剩下的7个电阻的阻值均为1欧。若闭合电键S以后，电源的输出功率为12瓦，则Rx的阻值为多少？通过Rx中的电流为多少？
练13 如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R0＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值为RP，闭合开关，移动滑片，当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.45A，当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.5A，试求：
（1）变阻器的最大阻值RP
（2）若电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围。
练14 小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘。为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材，对原有的窗帘盒进行改造。
（1）如图甲所示，小明在窗帘盒（上方的双虚线框）内安装了电动装置，电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动。改变通过微型电动机的电流方向，就可改变其转轴转动的方向，从而将窗帘打开或关闭。利用双刀双掷开关，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变。请你在图甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接。
（2）电动机的转速一般很高，需要安装减速装置，如图乙所示。请说明减速装置的减速原理。
（3）下表是所使用的微型电动机的部分数据。表格中，额定功率是“电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”，堵转电流是“在额定电压下，让电动机的转轴同定不动时的电流”。
型号 工作电压范围U/V 额定电压U额/V 额定电流I额/A 额定功率（输出）P输/W 额定转速n/r min﹣1 堵转电流I堵/A
RS﹣360SH﹣14280 8.0﹣30﹣0 12 0.34 2.15 5000 1.36
请根据表中的有关数据计算：
①以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？
②电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成，请分别求出以额定功率运行时，该电动机的热损耗功率和机械损耗功率？
③在图甲中，减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置。已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开。拉动半边窗帘时，挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。则安装电动窗帘时，对传动装置的机械效率有何要求？
练15 如图所示，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2。已知PL：PL'＝9：25。
（l）求电流表的示数I1与I2的比值；
（2）当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W，这时灯L正常发光。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1。求灯L的额定功率。
模块一 动态电路
练1 【答案】：B
【解析】：
如下图：
∵滑动变阻器R与电阻R1并联，再与R2、R3串联，电压表V1测并联部分电路两端的电压；V2测中间定值电阻R2两端的电压；
当滑动变阻器滑片由B向A移动时，滑动变阻器的阻值减小，引起并联电路部分的总电阻变小，即电压表V1的示数变小，变化量为△U1，
根据串联电路的电阻分压特点可知，定值电阻R2、R3两端的电压变大；
∵U1＝U﹣U2﹣U3，
∴△U1＝△U2+△U3，
∴△U1＞△U2。
练2 【答案】：A
【解析】：
∵电阻R1、R3和滑动变阻器R2串联，
当滑动变阻器滑片由上向下移动时，电路中的总电阻变大，
根据串联电路的电阻分压特点可知，电阻R1、R3两端的电压变小，滑动变阻器R2两端的电压变大；
∵U2＝U﹣U1﹣U3，
∴△U2＝△U1+△U3，
∴△U2＞△U1。
练3 【答案】：B
【解析】：
A：当滑动变阻器的滑片P从B点滑至C时，滑动变阻器接入电路电阻增大，因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以滑动变阻器两端电压增大，定值电阻R1、R2两端电压都减小，所以U2′＜U2，U1′＞U1；
由于电源电压不变，整个电路电阻增大，所以根据欧姆定律可知I′＜I。故A错误；
B：当滑动变阻器的滑片P从B点滑至C时，则根据欧姆定律可知：
U1′﹣U1＝（U﹣I′R2）﹣（U﹣IR2）＝（I﹣I′）R2，
U2′﹣U2＝I（R2+R1）﹣I′（R2+R1）＝（I﹣I′）（R2+R1），
所以，|U1′﹣U1|＜|U2′﹣U2|，故B正确；
C：电压表V2测量两个定值电阻的总电压，电流表测量电路电流。由于定值电阻阻值不变，所以=。故C错误；
D：根据B选项的分析可知：＝R2，＝（R2+R1），所以＜，故D错误。
故选：B。
练4 【答案】：D
【解析】：
A：因电压表示数增大，而R1为定值电阻，故电流的增加量一定等于，故A错误；
B：电压表与R1与R并联，测量与R1与R两端的电压，电压表V的示数增大△U，R1两端的电压也增大△U，故B错误；
C：R1两端的电压增大△U，则说明R2及内阻两端的总电压减小了△U，R2及内阻的总电阻不变，故电路中电流的减小量为，小于，故C错误；
D：由C的分析可知，电路中电流的减小量为，则电源内阻损失的电压为
r内×，电源两极电压增加量为r内×，小于△U，故D正确。
练5 【答案】：C
【解析】：
由电路图可知，电阻R2与R3并联，然后再与R1串联，设A、B间电压为U；
（1）由电路图可知，滑片P向左移动时，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电阻R2与R3的并联电阻变大，电路总电阻变大，电路两端电压不变，由欧姆定律可知，干路电流I变小，通过R1的电流I1减小，电阻阻值不变，电阻R1两端电压U1＝IR1变小，电阻R2与R3的并联电压U并＝U2＝U3＝U﹣U1变大，R3不变，由I3＝可知I3变大，
由并联电路特点可知，干路电流等于各支路电流之和，I1＝I2+I3，
I1减小，I3增大，I2减小，则I2的减小量大于I1的减小量，即△I1＜△I2；
（2）串联电路总电压等于各串联电路电压之和，则U＝U1+U2，由于U不变，
U1的减小量等于U2的增加量，即△U1＝△U2；
由以上分析可知，△I1＜△I2，△U1＝△U2，故C正确；
练6 【答案】： C
【解析】：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。
（1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，
因串联电路总电压等于各分电压之和，
所以，此时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，
因2V＜3V，没有超出电压表的量程，
所以，灯泡两端的电压可以达到2.5V，故A错误；
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω，
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，而灯泡允许通过的最大电流为0.5A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，
电路的最大电功率：P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，
电流最大时，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R滑小＝＝＝4Ω；
（2）当电压表的示数最大为3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，
灯泡的最小功率：PL′＝UL′I小＝1.5V×0.3A＝0.45W，
则灯泡实际功率的变化范围是0.45W～1.25W，故C正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大＝＝＝10Ω，
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故B错误；
电路的最小电功率：P小＝UI小＝4.5V×0.3A＝1.35W，
则该电路中总功率变化范围是1.35W～2.25W，故D错误。
练7 【答案】：D
【解析】：
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，为了保证各元件的安全，电路中的最大电流为Imax＝IL＝0.5A，
由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
电路中的最小总电阻：R总min＝＝＝16Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝R总min﹣RL＝16Ω﹣12Ω＝4Ω，
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电流最小，电压表示数最小，各元件是安全的，所以，滑动变阻器的电阻允许调节的范围为4Ω～20Ω，故C错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流最小，灯泡的功率最小，
此时电路中的电流：Imin＝＝＝0.25A，
则电流表示数的变化范围是0.25A～0.5A，故B错误；
电压表的最小示数（即灯泡的最小电压）：U小＝IminRL＝0.25A×12Ω＝3V；
因为灯泡的额定电压为6V，所以电压表的最大示数为6V，
则电压表示数的变化范围是3V～6V，故D正确；
灯泡的最小功率：PL＝Imin2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W，故A错误。
练8 【答案】：A
【解析】：
由图知，电阻与变阻器并联，后与灯泡串联，灯泡的额定电流I＝＝＝0.5A，灯泡的电阻R灯＝＝＝12Ω；
当灯泡两端的电压为6V时，电阻与变阻器两端的电压为U1＝9V﹣6V＝3V；
通过R1的电流I1＝＝＝0.1A，则滑动变阻器的电流为I滑＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，变阻器的阻值R滑＝＝＝7.5Ω
A：当灯泡正常发光时的总电流为0.5A，电路中的总功率为P最大＝UI＝9V×0.5A＝4.5W；
当滑动变阻器的阻值最大为20Ω时，电路中的总电阻最大，此时电路的总功率最小，定值电阻与变阻器的总电阻R＝＝＝12Ω；
总功率为P最小＝＝＝3.375W；
由上分析知，故A正确；
B：当滑动变阻器的阻值为20Ω时，电路中的总电阻最大，电流最小，电压表的示数最小，为U＝IR＝×12Ω＝4.5V；
当灯泡正常发光时，此时电压表的示数最大，U最大＝6V；
所以电压表的变化范围是4.5V～6V，故B错误；
C：由上分析变阻器的变化范围是7.5Ω～20Ω，故C错误；
D：由上分析知，当变阻器的阻值为20Ω时，R1两端的电压最大，电流表的最大示数为I最大＝＝＝0.15A；
当灯泡正常发光时，R1两端的电压最小，电流表的最小示数为：I最小＝0.1A，则电流表的变化范围为0.1A～0.15A，故D错误。
模块二 电路计算
练9 【答案】：B
【解析】：
①每一个电阻丝为R，如果A接线柱为准，连接的方法中AF与AB的构成电阻值相同；等效电路如图所示：
其总电阻为：＝R；
②连接的方法中AC与AE的构成电阻值相同；等效电路如图所示：
其总电阻为：＝R；
③连接的方法中AD时；等效电路如图所示：
其总电阻为：＝R；
由上分析可知，电阻的最大值为R，电阻的最小值R；故B正确，ACD错误。
练10 【答案】：C
【解析】：
（1）当开关S1、S2都闭合时，等效电路图如图：
电阻R1、R2和灯泡L并联，
∵灯L正常发光，
∴此时灯的实际功率就是额定功率，
∵P＝
∴U2＝PR= P1R1= P额RL= P2R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
RL额定功率P额＝＝，
RL＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
（2）当开关S1、S2都断开时，等效电路图如图：
电阻R1、R2和灯泡L串联，
此时灯泡的功率：PL＝I2RL＝()2RL＝P额，
把①②式代入上式可得：2RL＝R1+R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
R2消耗的功率：P2＝I2R2＝()2R2＝2W
即R2＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
联立②③④式得：P额＝18W，R1＝R2＝RL；
（3）当只闭合S1时，电路为R2的简单电路，
此时电路的总功率P＝＝＝P1＝18W；
由以上计算可知，只有C符合题意。
练11 【答案】：电压表的读数U3应为3V 。
【解析】：
解：设电源电阻为r，电源电压为U，电阻丝单位长度的电阻为ρ，EF处于图中位置时，FD、EB长度为l，由分压原理可得：
U1＝×R，可得：
RU＝U1（R+r+2ρl）＝4.0V×（R+r+2ρl）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当EF向左移动△l，有U2＝×R可得：
RU＝U2（R+r+2ρl+2ρ△l）＝6V×（R+r+2ρl+2ρ△l）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
当EF向右移动△l，有U3＝×R可得：
RU＝U3（R+r+2ρl﹣2ρ△l）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ ﹣﹣﹣③
由①②可得：4.0V×（R+r+2ρl）＝6V×（R+r+2ρl+2ρ△l）
即：R+r+2ρl＝﹣6ρ△l﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
把④代入①可得：RU＝4.0V×（﹣6ρ△l）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
把④代入③可得：RU＝U3（R+r+2ρl﹣2ρ△l）＝U3×（﹣8ρ△l）﹣﹣ ﹣﹣﹣⑥
由⑤⑥可得：
4.0V×（﹣6ρ△l）＝U3×（﹣8ρ△l），
可解得：U3＝3V。
答：电压表的读数U3应为3V
练12 【答案】：Rx的阻值为8Ω，通过Rx中的电流为0.25A。
【解析】：
解：由E的6V，输出功率为12W，由P＝可得，外电阻的阻值为：
R总＝＝＝3Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴RAB＝R总﹣R＝3Ω﹣2Ω＝1Ω；
如图所示，用圈圈出来的区域电压相同，可以收缩成点，等效电路图如下图所示：
把AB端口的那包含7个阻值均为1欧的电阻从电路中分离出来，
经过两次星三角变换后可得总电阻R0＝Ω，
此时Rx与R0并联，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴＝+，解得：Rx＝8Ω，
∵串联电路中各电阻分得的电压与电阻成正比，
∴UAB＝U＝×6V＝2V，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，流过Rx的电流：Ix＝＝＝0.25A。
答：Rx的阻值为8Ω，通过Rx中的电流为0.25A。
练13 【答案】：（1）变阻器的最大阻值为20Ω；
（2）滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。
【解析】：
解：（1）设电源的电压为U，
由题意可知：滑动变阻器接入电路的有效阻值为时，电路中的电流为0.45A；接入电路的有效阻值为时，电路中的电路为0.5A，所以电源的电压为：
U＝0.45A×（5Ω+）﹣﹣﹣ ﹣ ﹣①
U＝0.5A×（5Ω+）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：RP＝20Ω，U＝4.5V；
（2）为保证电流表不损坏，电路中的最大电流为0.6A，
则电路中的总电阻为＝7.5Ω，
滑动变阻器连入电路电阻的最小值为2.5Ω；
为保证电压表不损坏，滑动变阻器的最大电压为3V，
则此时R0的电压为4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的电流为＝0.3A，
此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值为＝10Ω；
所以滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。
答：（1）变阻器的最大阻值为20Ω；
（2）滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。
练14 【答案】： （1）见解析：
（2）与输入轴固定在一起的齿轮周长小，齿轮数少，与输出轴固定在一起的齿轮周长大，齿轮数多。因此，输入轴转动很多圈才能带动输出轴转动一圈，实现减速的功能。
（3）①该电动机的效率为52.7%。
②该电动机的热损耗功率为1.02W；机械损耗功率为0.91W。
③要求传动装置的机械效率大于46.5%。
【解析】：
解：（1）把双刀双掷的两个动片接在电源两端，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变，（或者是把电源与下端的两个接线柱接通，双刀双掷开关的动片与电动机接通，开关的上、下四个静片分别交叉连接也可以实现题意的目的），如图所示：
（2）与输入轴固定在一起的齿轮周长小，齿轮数少，与输出轴固定在一起的齿轮周长大，齿轮数多。因此，输入轴转动很多圈才能带动输出轴转动一圈，实现减速的功能。
（3）①由于电动机正常运行时的总功率P总＝U额I额＝12V×0.34A＝4.08W，
电动机的额定输出功率P出＝2.15W，
故电动机以额定功率运行时的效率η＝×100%＝×100%＝52.7%。
②由I＝可得，电动机正常运行时的电阻R＝＝＝8.82Ω，
故电动机的热损耗功率为P热＝I额2R＝（0.34A）2×8.82Ω＝1.02W，
电动机的额外功率P额＝P总﹣P出＝4.08W﹣2.15W＝1.93W，
故电动机的机械损耗功率P损＝P额﹣P热＝1.93W﹣1.02W＝0.91W。
③对于传动装置，其输入的功率为P入＝2.15W，
已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，窗帘运行的速度v＝＝＝0.25m/s，
则传动装置的输出功率P＝＝＝2Fv＝2×2N×0.25m/s＝1W，
故传动装置的机械效率η＝×100%＝×100%＝46.5%。
故要求其传动装置的机械效率大于46.5%。
答：（1）见解析：
（2）与输入轴固定在一起的齿轮周长小，齿轮数少，与输出轴固定在一起的齿轮周长大，齿轮数多。因此，输入轴转动很多圈才能带动输出轴转动一圈，实现减速的功能。
（3）①该电动机的效率为52.7%。
②该电动机的热损耗功率为1.02W；机械损耗功率为0.91W。
③要求传动装置的机械效率大于46.5%。
练15 【答案】：（1）电流表的示数I1与I2的比值是3：5。
（2）灯L的额定功率为20W。
【解析】：
解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器R2串联；
当开关S1断开、S2闭合时，灯泡L与电阻R1串联，
所以有：PL：PL'＝I12RL：I22RL＝I12：I22＝9：25，
∴I1：I2＝3：5。
答：电流表的示数I1与I2的比值是3：5。
（2）当开关S1，S2又都断开时，灯泡L与电阻R1、R2串联，V1测L与R1两端的总电压，V2测R1与R2两端的总电压，
∴＝＝，
∴2RL＝R1+3RC﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
∵电源电压一定，在（1）的两个电路中，I1（RL+RB）＝I2（RL+R1），
∵I1：I2＝3：5
∴2RL＝3RB﹣5R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②。
电源电压不变，当S1、S2都闭合，电路中只有灯L接入电路时，电阻最小，根据
P＝可知，电路消耗的功率最大；
当S1、S2都断开，电路中三电阻串联时，电路消耗的功率最小。
∵电源电压一定，
∴==
得：2RL＝RB+R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
联立①②③得RL＝2RC，
当L正常发光时，因为L与RC串联，
∴==，
∴灯泡的额定功率PL＝2PC＝2×10W＝20W，
答：灯L的额定功率为20W。
答案：（1）电流表的示数I1与I2的比值是3：5。
（2）灯L的额定功率为20W。
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