2013届高考物理一轮复习第七章 恒定电流 7.2 电路的基本规律及其应用 教学案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【2013考纲解读】
【重要知识梳理】
一、 电表的改装 1.电流表(表头)
小量程的电流表G 是我们常说的“表头”,电流表G 的主要参数有三个: ①电流表G 的电阻g R ,通常叫做电流表的内阻;
②指针偏转到最大刻度时的电流g I ,叫做电流表G 的满偏电流,也叫电流表G 的量程; ③电流表G 通过满偏电流时加在它两端的电压g U 叫做满偏电压,也叫电压量程。
由欧姆定律g g g U I R =可知,电流表G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。
2.电压表的改装
电流表G 的电压量程g g g U I R =,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R ,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻,如图所示。
电压扩大量程的倍数g
U
n U =
由串联电路的特点得g g g U I R I R =+
解得(1)g g g g g g g g
UR U U R R R R I I R U =
-=-=- 即电压扩大量程的倍数为n 时,需要串联的分压电阻(1)g R n R =- 电压表的总电阻V g R R R =+。
3.电流表的改装
电流表G 的量程为g I ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R ,因为并联电阻
R 可以起到分流作用,因此叫做分流电阻,已知电流表G 满偏电流为g I ,扩大量程的电流表满
偏电流为I ,如图所示。
扩大量程的倍数g
I
n I =
说明:①加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和;通过电流表的电流和流过表头G 的电流不一样。
②电压表的量程是指通过表头的电流达到g I 时加在电压表两端的总电压U ;电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏g I 时,通过表头和分流电阻的电流之和。
③由串联分压原理可知:串联的分压电阻越大,电压表的量程越大,由并联分流原理可知,并联的分流电阻越小,电流表的量程越大。
④实际的电压表内阻不是“∞”,电流表内阻不是零,它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。
这是今后我们要注意的,有时不考虑电表内阻对电路的影响,这是为了研究的方便,认为电压表的内阻是无限大,电流表的内阻为零,这时它们叫做理想电表,是理想化模型。
4.电表的校对
按图所示的电路对改装成的电表进行校对。
校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。
二、电阻的测量——伏安法 1.原理:部分电路欧姆定律U
R I
=。
2.两种接法
如图甲所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,通常称“外接法”。
如图乙所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,通常称“内接法”。
3.误差分析:采用图甲的接法时,由于电压表分流,电流表测出的电流值要比通过电阻
R 的电流大,因而求出的阻值等于待测电阻和电压表内阻的并联值,所以测量值比真实值小,
电压表内阻比待测电阻大得越多,测量误差越小,因此测量小电阻时应采取这种接法。
采用图乙的接法时,由于电流表的分压,电压表测出的电压值要比电阻R 两端的电压大,因而求出的是待测电阻与电流表内阻的串联值,所以测量的电阻值比真实值大,待测电阻越大,相对误差越小,因此测量大电阻时应采取这种接法。
4.伏安法的选择
为减小伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法和内接法作出选择,其方法是: (1)阻值比较法:将待测电阻的阻值与电压表、电流表内阻进行比较,若V x
R R ,宜
采用电流表外接法;若A x
R R ,宜采用电流表内接法。
(2)临界值法:令0R =
,当0x R R >时,内接法;0x R R <时,外接法。
(3)实验试探法:按图接好电路,让电压表的一根接线P 先
后与B 、C 处接触一下,如果电流表的示数变化不大,则可采用电
流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【高频考点解读】 考点一 电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数
电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。
电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g
(2)电流表改装成电压表
方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即
n =
g
U U
,则根据分压原理,需串联的电阻值g g g
R
R n R U U R )1(-==
,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。
(3)电流计扩大量程
方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =
g
I I
,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1
-=
=n R R I I R g g R
g ,
故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。
⑴完善下列实验步骤:
①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;
②将滑动变阻器的滑动头调至 端(填“a ”或“b ”),电阻箱R 0的阻值调至零; ③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A ;
⑤调节电阻箱R 0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会 (填“增大”、“减小”或“不变”);
⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为 ,同时毫安表指针满偏.
⑵回答下列问题:
①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为 .
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为 A .
③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素: 。
答案:(1)①如图;②b ;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②0.495(0.494~0.496均可); ③例如:电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。
解析:(1)将滑动变阻器的滑动头调至b 点是为了保护毫安表;在调节电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改装为1A 的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A ;(2)电阻箱的电阻读数为3.1Ω,此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为1000mA -9.9mA=990.1mA ,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安表的内阻为310Ω;若毫安
A
mA
+
-
R 0
S E
大电流是电表偏转的最大角度,同量理解指针偏转的角度与流过表头的电流大小成正比.作为多量程问题,要注意每一次扩大量程,都要以前一次为基础,画出其电路示意图,才不会将扩大部分与原来部分弄错.
考点二 电阻的测量 一、实验原理:
原理是欧姆定律.因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/ I 即可得到阻值.
二.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示) 三、实验电路选择
1、测量电路——电流表内外接法选取 (1)电路的对比
(2)判断方法
a 、直接比较法:当待测电阻Rx 较小且远小于电压表内阻Rv 时,应选用外接法;当待测电阻Rx 较大且远大于电流表内阻R A 时,应选用内接法。
b 、临界值法:当待测电阻R x <V A R R 时,视Rx 为小电阻,应选用外接法;当R x >V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用内接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。
2、控制电路——滑动变阻器分压式、限流式接法选取
如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起
控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法
.
(1)电路的对比
(2)滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法
滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.
①下列三种情况必须选用分压式接法
Ⅰ、要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.
Ⅱ、当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法.因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以
R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻约为R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=
R U
·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.
Ⅲ、若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法.
②下列情况可选用限流式接法
Ⅰ、测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL 与R 0
接近或R L 略小于R 0,采用限流式接法.
Ⅱ、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.
Ⅲ、没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.
例2、用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约5 Ω,额定功率为1 W );电流表A 1(量程0~0.6 A ,内阻0.2 Ω);电流表A 2(量程0~3 A ,内阻0.05 Ω);电压表V 1(量程0~3 V ,内阻3 k Ω);电压表V 2(量程0~15 V ,内阻15 k Ω);滑动变阻器R 0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V )、开关、导线.
为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.
解析:由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为
因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻R x 上的最小电流为I min =50
56
+=+R E E x =0.11 A <I 额,故可用限流电路.电
路如图所示.
【规律总结】
好。
例3、某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A .待测电流表A 1(量程0.6A ); B .电压表V 1(量程3V ,内阻约2k Ω) C .电压表V 2(量程15V ,内阻约10k Ω); D .滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω) E .定值电阻R 2(阻值5Ω) F .电源E (电动势4V ) G .电键S 及导线若干 (1)电压表应选用_____________; (2)画出实验电路图;
(3)如测得电压表的读数为V ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = ______________。
解析:本题利用电压表指电压,电流表指电流的功能,根据欧姆定律R=I
U
计算电流表的内阻。
由于电源电动势为4V , 在量程为15V 的电压表中有
3
2
的刻度没有利用,测量误差较大,因而不能选;量程为3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势,但可在电路中接入滑动变阻器进行保护,故选用电压表V 1。
由于电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,量程为0.6A ,电流表上允许通过的最大
电压为0.12V ,因而伏特表不能并联在电流表的两端,必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R 2与电流表串联再接到伏特表上,才满足要求。
滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均
符合要求,但考虑限流的连接方式节能些,因而滑动变阻器采用限流的连接方式 。
故本题电压表选用V 1;设计电路图如图1所示;电流表A 1内阻的表达式为: R A =
I
U
-R 2。
【规律总结】 电流表内阻的测量和一般电阻的测量一样,所不同的就是电流表可提供通过自身的电流值作为已知条件。
考点三 实验方案的设计
根据实验目的,控制实验条件,能灵活地运用已学过的物理原理、实验方法和实验仪器去处理问题,设计实验方案。
也是高考实验题的主要试题。
一、器材选择的原则:
1.准确性原则:选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程,若指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。
2.安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。
3.便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。
二、实物图连线技术
无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。
例4.用以下器材测量一待测电阻的阻值(900-1000Ω),如图. 电源,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V 1,量程为1.5V,内阻r 1=750Ω 电压表V 2, 量程为5V,内阻r 2=2500Ω 滑动变阻器,最大阻值约为100Ω 单刀单掷开关,导线若干.
(1).测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻R X 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注).
(2).根据你既画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.
(3).若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R X 的公式为______.
解析:本题的实验目的是测量一待测电阻的阻值,根据给出的实验器材的规格作如下思考:
(1).电源电动势约为9V,而电压表量程较小,且所用变阻器阻值远小于待测电阻的阻值,因此应考虑用变阻器分压接法.
(2).题中未给出电流表,而已知电压表的量程和内阻,因此电压表可
作电流表使用,这是本实验设计的关键.实验电路如图
(3).实物图连接也是高考实验设计的一种关键.注意两点:一是画出
的电路图器材符号与实物图中实物摆放的位置基本一致,便于连接实物图.二是实物图的连线尽可能规则,而且不相交.
【规律总结】设计性实验题型可归纳为以下3类:
(1).给出实验器材,设计实验方案,处理实验数据.
(2).给出实验情景,设计处理实验实验数据,试题给出实验目的和电路图,推测实验原理,完成数据处理,或者完成实验步骤和数据处理,给出实验目的器材步骤,要求处理数据并误差分析.
(3).自选实验器材,设计、选择实验电路
考点四 描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验电路原理电路如图所示,因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。
小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,所以U-I 曲线不是直线。
为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。
所以滑动变阻器必须选用分压接法。
开始时滑动触头应该位于左端(使小灯
泡两端的电压为零)。
由实验数据作出的I-U 曲线如右,说明灯丝的电阻随温度升高而增
大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。
(若用U -I 曲线,则曲线的
弯曲方向相反。
)
若选用的是标有“3.8V 0.3A ”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A 量程;电压表开始时应选用0-3V 量程,当电压调到接近3V 时,再改用0-15V 量程。
例5. (2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω);
电压表V(量程3V,内阻约10KΩ);
电阻R(阻值约20kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1 A).
电池组E(电动势3V,内阻不计);
开关S及导线若干。
答案:实物连接如图
解析:从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法,变阻器的电阻比较小,所以电源电路采用分压法。
例6、现要测定一个额定电压4 V、额定功率1.6 W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线。
要求所测电压范围为0.1 V~4 V。
现有器材:直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计),电压表(量程4.5 V,内阻约为4×104 Ω),电流表(量程250 mA,内阻约为2 Ω),电流表(量程500 mA,内阻约为1 Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30 Ω),电子键S,导线若干。
如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下
甲乙
面两个电路应该选用的是。
解析:(1)灯泡的电阻,由
,所以选择量程为500mA的电流表,又因为
,所以采用安培表外接法。
所以选择甲图。
【规律总结】此实验待测灯泡的电阻小又要求从0开始测多组实验数据,所以采用“测小用外接,零起必分压”的实验方法。
考点5 测定金属的电阻率
被测电阻丝的电阻较小,所以选用电流表外接法;本实验不要求电压调节范围,可选
用限流电路。
因此选用上面左图的电路。
开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。
本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
例7.在“测金属丝的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x。
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=(用上述测量量的字母表示)。
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数如图6所示,则金属丝长度的测量值为l= cm,金属丝直径的测量值为d= mm。
(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差。
按如图7所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。
利用该电路进行实验的主要操作过程是:第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合电键S1,调节滑
动变阻器R 1和R 2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1。
第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开关S 2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2。
请写出由以上记录数据计算被测电阻R x 的表达式
考点6 练习使用多用电表
1.欧姆表构造
2.测量原理
0g x
E I R r R R =+++ 所以: 0()x g E R R r R I
=-++ 注意:指针偏转的角度与通过表头的电流大小成正比,但被测电阻的大小与流过表头的电流大小所成的关系如上,既不成正比,也不成反比.
3、使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。
使用前应先进行机械调零,用小螺丝刀轻旋调零螺丝,使指针指左端零刻线。
使用欧姆挡时,还应进行欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。
欧姆挡的使用:⑴选挡。
一般比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。
⑵调零。
⑶将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。
⑷将指针示数乘以倍率,得测量值。
⑸将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡。
用欧姆挡测电阻,如果指针偏转角度太小,应增大倍率;如果指针偏转角度太大,应减小倍率。
例8.多用电表表头的示意图如右。
在正确操作的情况下:
⑴若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为___________。
⑵若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为___________。
⑶若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是______,测量结果为___________。
⑷若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指
针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:
________,_________,_________。
⑸全部测量结束后,应将选择开关拨到______或者
_______。
⑹无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都
应该从色_____表笔经______插孔流入电表。
解析:⑴直流电压,1.24V 。
⑵直流电流,49mA 。
⑶电阻,17k Ω。
⑷该用×1k Ω倍率,重新调零,将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线,读出指针所指刻度,再乘以倍率得测量值。
⑸OFF ,交流电压500V 档位置。
⑹红,正。
【规律总结】 多用电表可以测直流电压与电流,也可以测交流电压与电流,还可以当欧姆表来测电阻。
当欧姆表用时:使用前要经过调整(机械调零,选择量程后要电阻调零),使用后要复位(拔出表笔,选择开关应置于“OFF ”档或交流高压档),使用过程中换档后要重新调零。
考点七 串、并联电路
例9、 如图所示,有四盏电灯连接在电路中,L 1和L 2都标有“220V 100W ”字样,L 3和L 4都标有“220V 40W ”字样,把电路接通后,最暗的是( )
A .L 1
B .L 2
C .L 3
D .L 4
解析:由题意可判断,R 1=R 2<R 3=R 4,且R 4>R 1>R 23.由串联电路的功
率分配可知,P 4>P 1>(P 2+P 3),而P 2与P 3的大小 由并联电路的功率分配
可知P 2>P 3,故四盏电灯消耗的实际功率的大小关系为P 4>P 1>P 2>P 3,正确的答案为C 。
考点八 电路简化
1.等电势法:将电势相同的点看成连接在一起,也可以将电势相同的点拆开.
在分析复杂电路时,首先应找出各个结点,凡是用导线相连的两结点是等势点(如果有理想电流表时可以将电流表看作导线),可以看成连在一起,连在相邻两个结点间的电阻是并联,当把最基本的电路等效后,可以对高一级的电路进一步等效.
2.回路法:按电流的流动方向,看各用电器之间是串还是并
.
实际电路简化处理中,常常将电压表看成是断路,而将电流表看成短路,除去电压表与电流表后,再重新画出其电路图,这样比较容易看清楚用电器之间的串并联关系.
例10、 由5个1Ω的电阻,连接成如图示的电路,导线的电阻不计,则AB 间的等效电阻是( )
考点九 串、并联电路的综合应用
例11.一个T 型电路如图所示,电路中的电110R =Ω,
23120,40R R =Ω=Ω.另有一
测试电源,电动势为100V ,内阻忽略不计。
则
A.当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40Ω
B. 当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40Ω
C. 当ab 两端接通测试电源时, cd 两端的电压为80 V
D. 当cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电压为80 V
答案:AC
【解析】本题考查电路的串并联知识。
当cd 端短路时,R 2与R 3并联电阻为30Ω后与R 1串联,ab 间等效电阻为40Ω,A 对;若ab 端短路时,R 1与R 2并联电阻为8Ω后与R 3串联,cd 间等效电阻为128Ω,B 错;但ab 两端接通测试电源时,电阻R 2未接入电路,cd 两端的电压
即为R 3的电压,为U cd = 4050
×100V=80V,C 对;但cd 两端接通测试电源时,电阻R 1未接入电路,ab 两端电压即为R 3的电压,为U ab = 40160
×100V=25V,D 错。
【高考真题精析】
【2012高考试题解析】
(2012·上海)13.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()
(A)3V,1.8J (B)3V,3.6J (C)6V,l.8J (D)6V,3.6J
【答案】D
【解析】根据E=Uq,可知通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J时电阻两端所加电压U=3V,在相同时间内通过0.6C的电荷量,则电流强度为原来的2倍,而根据I=U/R,电压也为原来的2倍,即为6V,这样消耗的电能E=Uq=3.6J
【考点定位】电场、恒定电流和电路
(2012·上海)17.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()
(A)总功率一定减小
(B)效率一定增大
(C)内部损耗功率一定减小
(D)输出功率一定先增大后减小
【答案】ABC
【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,内部消耗的功率P=2I r一定减小,C正确;总功率P=EI一定减小,A正确;而内电压降低,
处电压升高,电源的效率
UI U
EI E
η==增大,B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,
此题中无法知道内外电阻的关系,因此D不对
【考点定位】恒定电流和电路
9. (2012·海南)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。
下列说法正确的是。