电学典型题
高中电学试题及答案
高中电学试题及答案一、选择题1. 下列关于电流的描述,正确的是:A. 电流的方向与正电荷的定向移动方向相同B. 电流的方向与负电荷的定向移动方向相同C. 电流的方向与正电荷的定向移动方向相反D. 电流的方向与负电荷的定向移动方向相反答案:A2. 电阻的单位是:A. 欧姆B. 伏特C. 安培D. 焦耳答案:A3. 欧姆定律的公式是:A. V = IRB. I = VRC. R = VID. V = RI答案:A二、填空题1. 电容器的单位是____。
答案:法拉2. 电感器的单位是____。
答案:亨利3. 电能的单位是____。
答案:焦耳三、简答题1. 请简述电流的三种效应。
答案:电流的三种效应包括热效应、磁效应和化学效应。
2. 什么是超导现象?答案:超导现象是指某些材料在低温下电阻突然降为零的现象。
四、计算题1. 已知电阻R=10Ω,电压V=12V,求通过电阻的电流I。
答案:I = V / R = 12V / 10Ω = 1.2A2. 已知电流I=2A,电阻R=5Ω,求电阻两端的电压V。
答案:V = I * R = 2A * 5Ω = 10V五、实验题1. 请设计一个实验来验证欧姆定律。
答案:实验步骤如下:a. 准备一个可变电阻器、一个电源、一个电流表和一个电压表。
b. 将电阻器、电流表和电压表串联连接。
c. 调节电阻器的阻值,记录不同阻值下的电流和电压值。
d. 根据记录的数据绘制I-V图,观察是否为一条通过原点的直线,从而验证欧姆定律。
2. 描述如何使用万用表测量电阻。
答案:使用万用表测量电阻的步骤如下:a. 将万用表调至电阻档。
b. 断开电路,将万用表的两个测试探头分别接触电阻的两端。
c. 读取万用表上显示的电阻值。
d. 记录测量结果。
电学计算题大全
电学计算题大全1.在这个电路中,电源电压保持不变,电阻R为15Ω。
如果再串联一个阻值为60Ω的电阻,电流表的示数为0.2A。
要使电流表的示数增大为1.2A,需在电路中并联一个阻值为3Ω的电阻。
2.在这个电路中,A、B两点间的电压是6V,电阻R1为4Ω,电阻R2为2Ω。
电流强度为1.5A,电阻R2为1.33Ω。
3.在这个电路中,电阻R1为5Ω,当开关S闭合时,电流为0.6A,I1为0.4A。
电阻R2的电阻值为10Ω。
4.在这个电路中,电流表示数为0.3A,电阻R1为40Ω,R2为60Ω。
干路电流I为0.15A。
5.在这个电路中,电源电压为2.4V,电阻R1为4Ω,R3为6Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.6A。
⑵、如果开S1、S2都闭合时,R2的阻值为1.5Ω。
6.在这个电路中,电源电压为6V,电阻R1、R2、R3的阻值分别为8Ω、4Ω、12Ω。
⑴、如果开关S1、S2都断开时,电流表电压表的示数为0.375A和3V。
⑵、如果开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A。
7.电阻为20Ω的电灯在正常工作时两端的电压为10V。
如果将它接到12V的电源上,需要串联一个电阻为40Ω的电阻。
8.在这个电路中,R1为10Ω,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω。
当滑片P移至R2的最左端时,电流表示数为0.6A。
当滑片P移至R2的最右端时,电流表和电压表的示数分别为0.3A和6V。
9.在这个电路中,R1为10Ω,滑动变阻器R2的滑片置于右端,这时电压表、电流表的示数分别为10V、0.2A。
⑴、电阻R1两端的电压为2V。
⑵、当移动滑动变阻器的滑片后,电流表的示数为0.4A,滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω。
10.在这个电路中,电源的电压为6V保持不变,电阻R1为5Ω,变阻器R2的最大阻值是10Ω。
电流表的示数变化范围为0~1.2A,电压表的示数变化范围为0~6V。
11.在这个电路中,R1为30Ω,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P移动到a端时,电流表的示数为0.2A;当滑动变阻器P移动到b端时,电流表的示数为0.6A。
电学实验练习题
电学实验练习题练习题一:串联电路中的电阻计算1. 在一个串联电路中,有一个电压源为12V,电阻数组成的部分分别是R1=2Ω、R2=4Ω和R3=6Ω。
求该串联电路总电阻和总电流。
解析:首先,我们需要确定串联电路的总电阻。
在串联电路中,总电阻可以通过将各电阻的阻值相加得到。
R_total = R1 + R2 + R3= 2Ω + 4Ω + 6Ω= 12Ω接下来,我们可以计算串联电路中的总电流。
根据欧姆定律,我们知道电流可以通过总电压除以总电阻得到。
I_total = V_total / R_total= 12V / 12Ω= 1A练习题二:并联电路中的电流计算2. 在一个并联电路中,有一个电流源为10A,电阻数组成的部分分别是R1=3Ω、R2=5Ω和R3=7Ω。
求该并联电路总电流和总电阻。
解析:首先,我们需要确定并联电路的总电流。
在并联电路中,总电流可以通过将各电流的值相加得到。
I_total = I1 + I2 + I3= 10A + 10A + 10A= 30A接下来,我们可以计算并联电路中的总电阻。
根据欧姆定律,我们知道电阻可以通过总电压除以总电流得到。
R_total = V_total / I_total从题目中没有给出总电压,所以无法计算总电阻。
练习题三:并联电路中的电阻计算3. 在一个并联电路中,有一个电压源为24V,电阻数组成的部分分别是R1=2Ω、R2=4Ω和R3=6Ω。
求该并联电路总电阻和总电流。
解析:首先,我们需要确定并联电路的总电阻。
在并联电路中,总电阻可以通过将各电阻的倒数相加取倒数得到。
1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3= 1/2Ω + 1/4Ω + 1/6Ω= (6 + 3 + 2) / 12Ω= 11 / 12ΩR_total = 12Ω / 11接下来,我们可以计算并联电路中的总电流。
根据欧姆定律,我们知道电流可以通过总电压除以总电阻得到。
I_total = V_total / R_total= 24V / (12Ω / 11)= 24V x (11 / 12Ω)= 22A结论:在第一题中,串联电路的总电阻为12Ω,总电流为1A。
高中电学知识试题及答案
高中电学知识试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电流的单位是:A. 伏特(V)B. 安培(A)C. 欧姆(Ω)D. 瓦特(W)答案:B2. 欧姆定律的公式是:A. I = V/RB. I = V + RC. V = I * RD. R = V / I答案:A3. 串联电路中,总电阻与各部分电阻的关系是:A. 总电阻等于各部分电阻之和B. 总电阻等于各部分电阻之积C. 总电阻等于各部分电阻之比D. 总电阻等于各部分电阻的倒数之和答案:A4. 并联电路中,总电阻与各部分电阻的关系是:A. 总电阻等于各部分电阻之和B. 总电阻等于各部分电阻之积C. 1/总电阻 = 1/R1 + 1/R2 + ...D. 总电阻等于各部分电阻的倒数之和答案:C5. 电容器的单位是:A. 伏特(V)B. 安培(A)C. 法拉(F)D. 欧姆(Ω)答案:C6. 电容器在直流电路中的作用是:A. 短路B. 开路C. 限流D. 稳压答案:B7. 电感器在交流电路中的作用是:A. 短路B. 开路C. 限流D. 稳压答案:C8. 电磁感应现象的发现者是:A. 牛顿B. 法拉第C. 欧姆D. 安培答案:B9. 电磁波的传播不需要:A. 介质B. 真空C. 空气D. 水答案:A10. 交流电的有效值是其最大值的:A. 1/√2倍B. √2倍C. 2倍D. 1倍答案:A二、填空题(每空1分,共10分)11. 电流的国际单位是________。
答案:安培12. 欧姆定律表明电流与电压、电阻之间的关系是________。
答案:成正比、成反比13. 串联电路中,电流处处相等,电阻越大,电压越________。
答案:大14. 并联电路中,电压处处相等,电阻越小,电流越________。
答案:大15. 电容器在交流电路中可以________。
答案:充放电16. 电感器在交流电路中会产生________。
答案:感抗17. 电磁感应现象表明,当导体切割磁力线时,会在导体中产生________。
电学经典16题
【例题1】如图所示电路,使灯L 1、L 2串联,应闭合开关 ,断开开关 ;要使L 1、L 2并联,应闭合开关 ,断开开关 ;如果闭合S 1、S 3,断开S 2,灯 亮;如果闭合 会出现短路,这绝不允许。
例题1 例题2【例题2】如图所示,已知R ₁ :R ₂=3:1,当开关S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比 U 甲:U 乙= ;当开关S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比 I 甲:I 乙= .【例题3】如图所示,当S 闭合时,电流表A ₁、A ₂的示数间的关系是 ;L ₁、L ₂两端的电压分别为2V、4V,则电压表V ₁、V ₂的示数分别是 、 。
例题3 例题4【例题4】如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P 从中点向左移动,则回答下列问题:(1)在甲图中,电压表V 示数 ,电流表A 1示数 、A 2示数 。
(2)在乙图中,电压表V 1示数 ,电流表A 示数 、电压表V 2示数 。
【例题5】某电吹风工作6 min,能使如图所示的电能表的转盘转过120转,则该电吹风消耗的电能为 kW·h,电功率为 W,这些电能可供一只“220V 10W”的LED 灯正常工作 h,一只这样的LED 灯与一只“220V 100W”的白炽灯正常发光时亮度相当,若LED 灯正常发光时的效率为80%,则白炽灯正常发光效率为 。
【例题6】利用欧姆定律解决下列问题.(1)某元件R 标有“3V 10Ω”,电源电压为4.5V,为了能让元件R 正常工作,应 联一个阻值为 Ω的定值电阻.(2)把一只标有“30Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻串联接入电路,在保证电路元件安全的前提下,电路两端允许加的最大电压是 V;若将它们并联接入电路,在保证电路元件安全的前提下,干路的最大电流是 A.【例题7】如图所示为小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置.油量表是由量程为0~0.6A 的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小.则R0的阻值是 Ω,油量表的最小读数是 A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是 A,据此推理油量表的刻度 (均匀/不均匀).【例题8】如图所示A、B分别为小灯泡L和电阻R的电流随电压变化的关系图象,小灯泡的额定电压为8V。
高中物理电学实验经典题型分析(27个例题)
图10-5教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕; 直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕; 直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕; 滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕; 开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.[审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <vAR R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I min =xARR R E++=24 mA>10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示. [总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. 例2、 在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x ,现有如下器材:读数不许的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线.⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码. ⑵写出主要的实验操作步骤.[解本测量仪器是电压表和电流表,当惟独一个电表〔或者给定的电表不能满足要求时〕,可以用标析] ⑵ 验电路如右图所示.⑵①将S 2与R x 相接,记下电流表指针所指位置.②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针指在原位置上,记下R 1的值,则R x =R 1.例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值〔900~1000Ω〕: 电源E ,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;课 题电学实验经典题型分析滑动变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干.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. [解析]如图所示例4用以下器材测量一待测电阻的阻值.器材〔代号〕与规格如下: 电流表A 1〔量程250mA ,内阻r 1为5Ω>;标准电流表A 2〔量程300mA ,内阻r 2约为5Ω〕; 待测电阻R 1〔阻值约为100Ω〕;滑动变阻器R 2〔最大阻值10Ω〕; 电源E 〔电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω〕;单刀单掷开关S ,导线若干.⑴要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每一个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R 1的计算公式是R 1=________.[解析] ⑴实验电路图如图所示.⑵两电流表A 1、 A 2的读数为I 1、I 2和电流表A 1的内阻为r 1,待测电阻R 1的阻值的计算公式是:11211r I I I R -= 例5有一电阻R x ,其阻值在100~200Ω之间,额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有: 安培表A 1,量程为50mA ,R A 1=100Ω安培表A 2,量程为1A ,R A 2=20Ω电压表V 1,量程为5V ,R V 1=10kΩ电压表V 2,量程为15V , R V 2=30kΩ变阻器R 1,变阻X 围0~20Ω ,2A 变阻器R 2,变阻X 围0~1000Ω,1A 9V 电源,电键,导线.⑴实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是:. ⑵画出所用实验电路图.[解析]⑴允许通过电阻中电流可能的最大值由:R I P 2=得,mA I mA I 503521==.因为电阻可能为200Ω,所以通过被测电阻的电流的最大值可能是35mA ,应用电流表的示数来控制通过电阻的电流,因此,电流表应选A 1.又因为RU P 2=,所以V U VU 1.7521==.因为电阻可能为100Ω,所以允许加在电阻两端的电压的最大值可能是5V ,应用电压表的示数来控制加在电阻两端的电压,因此电压表应选V 1.因为R 1<R 2,且2A >35mA , 所以应选变阻器R 1.因为R 1<R x 所以滑动变阻器连接方式应选用分压电路.因为xR <VAR R , 所以应选用外接电路.⑵实验所用电路如图所示例6〔从下表中选取出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,画在下面的方框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据.器材<代号> 规格 电流表〔A 1〕 量程10mA,内阻r 1待测〔约40Ω〕 电流表〔A 2〕 量程500μA,内阻r 2=750Ω 电压表〔V〕 量程10V,内阻r 3=10kΩ 电阻〔R 1〕 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器〔R 2〕 总阻值约50Ω 电池〔E〕 电动势1.5V,内阻很小 电键〔S〕 导线若干[解析]要测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供的仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势惟独 1.5V,而电压表的量程为10V,最多不到满偏的1/6,用它来读数误差太大,因此该实验能用到的电表只可能用两块电流表.两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A 2的内阻r 2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I 1r 1=I 2r 2可求出电流表A 1的内阻r 1=122IrI .加在电流表两端的电压最大值U m =I m r 2=0.375V,而滑动变阻的最大阻值惟独50Ω,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表的量程,将它们烧坏.如果仅仅将滑动变阻器接成份压,滑动变阻器可调节的X 围很小,惟独全长的1/4,这样测量的次数比较少.故应将定值电阻R 1接在干路上用作限流,电路图如图所示. 例7 〔20##全国Ⅰ、Ⅲ〕现要测量某一电压表 的内阻.给定的器材有:待测电压表 〔量程2V,内阻约4k Ω〕,电流表 〔量程1.2mA,内阻约500Ω〕;直流电源E 〔电动势约2.4V,内阻不计〕;固定电阻3个:R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω;电键S 与导线若干.要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半.⑴试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并画出测量电路的原理图.〔要求电路中各器材用题中给定的符号标出.〕⑵电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =_________. [解析]⑴实验电路如图所示,若选用电阻R 1,则并联电阻并R =2000Ω,电压表读数U =mAR Er并+·R 并=50020004.2+×2000=1.92>1V ,电流表读数I =mA+rR E 并=50020004.2+=0.00096A =0.96mA >0.6mA,R 1符合要求,同理可得R 2、R 3不符合要求,故选R 1.⑵电路接通后,通过R 1的电流I 1=1R U ,则通过电压表的电流为I 2=I -I 1=I -1R U ,所以电压表的内阻R V =2IU=11RUR I U- [备考提示]本题涉与实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点.V V mA R 1 SEVmA[变式题]例8〔20##全国Ⅱ〕现要测定一个额定电压4V 、额定功率1.6W 的小灯泡〔图中用错误!表示〕的伏安特性曲线.要求所测电压X 围为0.1V ~4V .现有器材:直流电源E 〔电动势 4.5V ,内阻不计〕,电压表 〔量程4.5V ,内阻约为4×104Ω〕,电流表 〔量程250mA,内阻约为2Ω〕,电流表 〔量程500mA,内阻约为1Ω〕,滑动变阻器R 〔最大阻值约为30Ω〕,电键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,下面两个电路应该选用的是.[解析]在测量小灯泡的伏安曲线时,由于题目要求电压X 围为0.1V ~4V ,因此滑动变阻器采用分压式接法.根据估算通过小灯泡的额定电流为I =0.4A,因此电流表应该选用 .在伏安法测量过程中,由于 临界电阻Ω==200V A R R R 大于小灯泡电阻,因此应该选择电流表外接法即选择甲电路进行测量.例9、用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: (a ) 电流表〔量程0.6A 、3A 〕; (b ) 电压表〔量程3V 、15V 〕(c ) 定值电阻〔阻值1Ω、额定功率5W 〕 (d ) 定值电阻〔阻值10Ω,额定功率10W 〕(e ) 滑动变阻器〔阴值X 围0--10Ω、额定电流2A 〕 (f ) 滑动变阻器〔阻值X 围0-100Ω、额定电流1A 〕那末〔1〕要正确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A ; R 0应选择Ω的定值电阻,R 应选择阻值X 围是Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是.[解析]〔1〕3,0.6,1,0~10.〔2〕由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.由于电源是一节干电池〔1.5V 〕,所选量程为3V 的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻普通几Ω摆布,加之保护电阻,最大电流在0.5A 摆布,所以选量程为0.6A 的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值X 围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值普通比电池内阻大几倍就好了,取0~10Ω能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会浮现开始几乎不变最后蓦地变化的现象.关于系统误差普通由测量工具和所造成测量方法造成的,普通具有倾向性,总是偏大或者偏小.本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 例10、某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材: A .待测干电池 B .电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C .电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D .滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E .滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F .定值电阻R 1=100Ω G .定值电阻R 2=500Ω H .定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕V A 2 A 1 A 2②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ;②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+-- [例11]某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱〔最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用〕 一只电流表〔量程RI =0.6A,内阻0.1gr =Ω〕和若干导线.①请根据测定电动势E 内电阻r 的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来. ②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R , 读处与R 对应的电流表的示数I,并作记录 当电阻箱的阻值 2.6R =Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时.首先计算出每一个电流值I 的倒数1I ;再制作R-1I 坐标图,如图6所示,图中已标注出了〔1,R I〕的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上. ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线. ④根据图6描绘出的图线可得出这个 电池的电动势E=V,内电阻r =Ω解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如答图4所示.由闭合电路欧姆定律有:E =I〔R+r+r g 〕,解得:)(1g r r IE R +-⋅=,根据R-1/I 图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.答案:① 见答图4 ②见答图6 ③见答图6 ④1.5〔1.46~1.54〕;0.3〔0.25~0.35〕 [例12]某同学为了较精确的测量一阻值约为20Ω的电阻R x 的阻值.①在以下备选器材中电流表应选__________,电压表应选_______,变阻器应选_________.〔只填写器材对应的字母代号〕 电源E 〔电动势3 V 、内阻可忽稍不计〕 电流表A 1〔量程50 mA,内阻约12Ω〕 电流表A 2〔量程3 A,内阻约0.12 Ω〕电压表V 1〔量程3 V,内阻约3 kΩ〕 电压表V 2〔量程15 V,内阻约15 kΩ〕滑动变阻器R 1〔0~10Ω,允许最大电流2.0 A 〕滑动变阻器R 2〔0~1000 Ω,允许最大电流0.5 A 〕 定值电阻R 〔30Ω,允许最大电流1.0A 〕 开关与导线若干②请在方框中画出实验电路图〔要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出〕. ③若某次测量中,电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式为Rx =________________. [解析]测量电阻的阻值普通利用伏安法,电压表显然应选量程为 3 V 的V 1;根据欧姆定律容易求得电路中的最大电流150xEI mA R==,显然超过了电流表A 1 50 mA 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故我们可以将定值电阻R 〔30Ω〕与待测电阻R x 相串联,此时电路中的最大电流60xEI mA R R==+,利用电流表A 1测量电流即可.由于要求直接测量量的变化X 围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小的R 1.最后我们确定电流表的解法:由于此时电路的临界电阻0123190AxVR R R k R R ==⨯=Ω>+,则应该利用电流表的外接法.由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为U ,电流表读数为I ,则计算待测电阻的阻值表达式x UR R I=-.[例13]现有器材:量程为10.0mA 、内阻约30Ω-40Ω的电流表一个,定值电阻R 1=150Ω,定值电阻R 2=100Ω,单刀单掷开关K,导线若干.要求利用这些器材测量一干电池〔电动势约1.5V〕的电动势. 〔1〕按要求在实物图上连线.〔2〕用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E =,式中各直接测得量的意义是: .[解析]根据提供的器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量.但在本题中,电流表量程为10.0mA,干电池的电动势约为1.5V,如果把定值电阻R 1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为180Ω,回路中电流约为 1.5V /180Ω=8.3mA,而如果把定值电阻R 2与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,,则回路中总电阻约为130Ω,回路中电流约为 1.5V /130Ω=11.5mA,显然,该电流已超过电流表的量程.考虑到实验的可行性,此时用定值电阻R 2与R 1串联即可,故有如下解答: 〔1〕连图:左图只用R 1接入电路;右图用R 1和R 2串联接入电路.<连线如图> 〔2〕设I 1是外电阻为R 1时的电流,I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流,则有11AE I R R r =++,212AEI R R R r=+++ 解之,可解得干电池电动势为:12212I IE R I I =-.[例14]某同学在实验室测定一节干电池的电动势和内阻,实验室中有如下器材: A .待测干电池 B .电流表G 〔0~3mA,内电阻r 1=20Ω〕 C .电流表A 〔0~0.6A,内电阻r 2=0.20〕D .滑动变阻器甲〔最大阻值10Ω〕 E .滑动变阻器乙〔最大阻值100Ω〕 F .定值电阻R 1=100ΩA R 滑GG .定值电阻R 2=500Ω H .定值电阻R 3=1.5k Ω 开关、导线.由于没有电压表,为此他设计了如图所示的电路完成为了实验要求的测量.①为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选,定值电阻应选用.〔填写定值电阻前的序号〕②若某次测量中电流表G 的示数为I 1,电流表A 的示数为I 2;改变滑动变阻器的位置后,电流表G 的示数为I 1′,电流表A 的示数为I 2′.则可知此电源的内电阻测量值为r =,电动势测量值为E=.[解析] 干电池的电动势和内阻的测量,普通需要电流表和电压表.由于题中没有电压表,故需要将电流表G 改装为电压表,且改装后电压表的量程应该达到 1.5V,则总电阻为1.55003VmA=Ω,故定值电阻应选用的序号为G 的电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小的D ;②在两次测量过程中,通过电源的电流是两只电表的电流之和,则根据全电路欧姆定律有12112()()E I R r I I r =+++,1212()()E I R r I I r '''=+++解之,得()11211212I I r R r I I I I '-=+''+--, ()2112211212I I I I E R r I I I I ''-=+''+--. [例15]小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据〔I和U 分别表示小灯泡上的电流和电压〕:〔1〕在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器〔变化X 围0-10Ω〕、电源、小灯泡、电键、导线若干.〔2〕在右图中画出小灯泡的U-I 曲线.〔3〕某电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?[解析]〔1〕为了作出小灯泡的U-I 曲线,必须采用分压的方法;而因为小灯泡的电阻比较小,故采用电流表的外接法,实验电路图见下图.〔2〕小灯泡的U-I 曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑的曲线连接即可得到下图.〔3〕作出Ir E U -=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为==UI P 0.28瓦. [例16]在在测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m .金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. <1>从图中读出金属丝的直径为mm .<2>在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材: A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小; B.电流表A 1:量程0~0.6 A,内阻0. 125Ω; C.电流表A 2:量程0~3. 0 A,内阻0. 025Ω; D.电压表V :量程0~3 V,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R 2:最大阻值50Ω; G.开关、导线等.在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是.<3>根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图. <4>若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为Ω·m.〔保留二位有效数字〕[解析]<1>从螺旋测微器主尺读出0.5 mm ,再从游尺读出mm 01.0502.2⨯,故金属丝的直径为0.522mm .< 2>电路中的最大电流A REI x75.0==,显然超过了电流表A 1 0.6 A 的量程,但电流表A 2的量程又太大,故电流表应该选用A 1,由于滑动变阻器R 1最大阻值为10Ω,比被测电阻丝的电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可. 由于此时电路的临界电阻Ω>Ω≈=4200VAR R R ,故电流表采用外解法.<3〕实验电路如图所示<4>利用电阻定律S l R ρ=,则==lRSρ 1.1×10-6Ω·m. [例17]在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:A.待测的干电池〔电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω> B.电流表G〔满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω> C.电流表A<0~0.6A,内阻0.1Ω>D.滑动变阻器R 1<0~20Ω,10 A>E.滑动变阻器R 2<0~200Ω,l A> F.定值电阻R 0 <990Ω>G.开关和导线若干<1>某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的〔a>、<b>两个参考实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选〔填写器材前的字母代号〕.<2>图乙为该同学根据〔1>中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I 1—I 2图线〔I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数〕,则由图线可以得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω. [解析]本题中测定干电池的电动势和内电阻需要用电压表和电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现.因为定值电阻R 0=990Ω,则电流表G 与之串联较好,所以合理的是b 图所示的电路,滑动变阻应选D ; 根据全电路欧姆定律容易得到 12()gE I R R I r =++,即120ggr EI I R R R R=-+++ 由I 1—I 2图线可以看出,图线与纵轴的交点为1.48mA ,即01.48gEmA R R=+,故电动势E=1.48V ;又因为图线的斜率121.48 1.250.770.3I k I ∆-===∆,即010000.77gr R R =+,故0.77r =Ω.[例18]如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R ,负载电阻R 1=R ,电源电动势为E ,内阻不计.〔1〕当K 断开,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少? 〔2〕当K 闭合,滑动头c 挪移时,R 1两端的电压X 围是多少? 〔3〕设R 的长度ab =L ,R 上单位长度的电阻各处相同,a 、c 间 长度为x ,当K 接通后,加在R 1上的电压U 1与x 的关系如何?[审题]电键断开或者闭合导致电路浮现两种截然不同的控制电路:限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键[解析]〔1〕若K 断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故2E≤U 1≤E〔2〕若K 闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U 1≤E〔3〕U 1=I R 并,R 并=R LR x RLR x +⋅,I =L R x L R E )(-+并 得:U 1=Lx x L ELx +-22[总结]该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压X 围不同[例19]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 kΩ〕;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. [审题]该题要求选择实验仪器、测量电路与控制电路,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[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U =51⨯≈PR V ≈2.2 V,I =5/1/≈R P A=0.45 A.则电流表应选A 1,电压表应选V 1. 又因30002.0⨯=⨯VAR R =24.5 Ω>R x ,则电流表必须外接.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 =5056+=+R E E x=0.11 A <I 额,因该实验没有对电流、电压的调节X 围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.[总结]滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节X 围即可.[例20]用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x 〔约100 Ω〕;直流电流表〔量程0~10 mA 、内阻50 Ω〕;直流电压表〔量程0~3 V 、内阻5 kΩ〕;直流电源〔输出电压4 V 、内阻不计〕;滑动变阻器〔0~15 Ω、允许最大电流1 A 〕;开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. [审题]本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适.[解析]用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <vA R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最图10-4小,I min =xARR R E++=24 mA>10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.[总结]任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则 ,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流X 围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化X 围太小,仍不能用限流接法. [例21]图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下: 〔1〕待测电阻R x 〔约100Ω〕 〔2〕直流电源〔输出电压4V,内阻可不计〕 〔3〕直流毫安表〔量程0~10mA,内阻50Ω〕 〔4〕直流电压表〔量程0~3V,内阻5KΩ〕〔5〕滑动变阻器〔阻值X 围0~15Ω,允许最大电流1A〕 〔6〕电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线.并用并用↓〞标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置.[审题]本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小.[解析]因滑动变阻器阻值小于待测电阻R x 的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法;待测电阻与电表相比,R x 的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图10-8所示.滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示. [总结]〔1〕设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路. 〔2〕连接实物图时,应该先干路,再支路.滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时时常浮现的错误.[例22]某电压表的内阻在20~50K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V <量程3V >,电流表A 1<量程200μA >,电流表A 2<量程5mA >,电流表A 3<量程0.6A >,滑动变阻器R <最大阻值1kΩ>,电源E <电源电压为4V >,开关S .<1>所提供的电流表中应选用<填字母代号>.<2>为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路<其中电源和开关与连线已画出>.[审题]测量电压表的内阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程.同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表内阻,控制电路应采用分压接法.[解析]电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为图10-7图10-8 图10-9。
电学计算题30题
电学计算题30题1.一条2m长、5mm横截面积的铜导线,通过电流密度为5A/mm 的电流,求导线上的电阻值。
2. 一个电阻为100Ω的负载,接在电压为220V的电源上,求电路中的电流强度。
3. 一个电路中,电源电压为12V,电阻为4Ω,求电路中的电流强度。
4. 在一个并联电路中,有两个电阻分别为10Ω和20Ω,电压为220V,求电路中的电流强度。
5. 在一个串联电路中,有三个电阻分别为5Ω、10Ω和15Ω,电压为220V,求电路中的电流强度。
6. 一个电阻为20Ω的负载,接在电压为24V的电源上,求电路中的电流强度。
7. 在一个并联电路中,有两个电阻分别为20Ω和40Ω,电流为5A,求电路中的电压。
8. 在一个串联电路中,有三个电阻分别为5Ω、10Ω和15Ω,电流为2A,求电路中的电压。
9. 在一个电路中,有一个电阻为10Ω,电流为2A,求电路中的电压。
10. 在一个电路中,有一个电阻为20Ω,电压为12V,求电路中的电流强度。
11. 在一个电路中,有一个电压为24V,电流为3A,求电路中的电阻。
12. 在一个并联电路中,有两个电阻分别为30Ω和50Ω,电流为2A,求电路中的电阻。
13. 在一个串联电路中,有三个电阻分别为10Ω、20Ω和30Ω,电流为4A,求电路中的电阻。
14. 在一个电路中,有一个电压为12V,电阻为30Ω,求电路中的电流强度。
15. 在一个电路中,有一个电阻为40Ω,电流为0.5A,求电路中的电压。
16. 在一个电路中,有一个电流为2A,电阻为25Ω,求电路中的电压。
17. 在一个并联电路中,有两个电阻分别为50Ω和100Ω,电压为220V,求电路中的电流强度。
18. 在一个串联电路中,有三个电阻分别为10Ω、20Ω和30Ω,电压为24V,求电路中的电流强度。
19. 在一个电路中,有一个电阻为50Ω,电压为12V,求电路中的电流强度。
20. 在一个电路中,有一个电阻为10Ω,电流为1A,求电路中的电压。
电学考试题及答案
电学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电流的国际单位是:A. 牛顿(N)B. 库仑(C)C. 安培(A)D. 伏特(V)答案:C2. 欧姆定律表达式为:A. V = IRB. I = V/RC. R = V/ID. V = R*I答案:B3. 以下哪个不是基本电路元件?A. 电阻B. 电容C. 电感D. 变压器答案:D4. 串联电路中,总电阻等于各部分电阻之和,这是:A. 基尔霍夫电流定律B. 基尔霍夫电压定律C. 欧姆定律D. 串联电阻定律答案:D5. 并联电路中,总电流等于各支路电流之和,这是:A. 基尔霍夫电流定律B. 基尔霍夫电压定律C. 欧姆定律D. 并联电流定律答案:A二、填空题(每空2分,共20分)6. 当电路中的电阻为10Ω,电压为20V时,根据欧姆定律,电流为______A。
答案:27. 电容器的单位是______。
答案:法拉(F)8. 电感器在交流电路中会产生______。
答案:感抗9. 理想电压源的特点是:无论负载如何变化,其两端电压保持______。
答案:恒定10. 功率的国际单位是______。
答案:瓦特(W)三、简答题(每题10分,共20分)11. 解释什么是基尔霍夫电压定律,并给出一个应用实例。
答案:基尔霍夫电压定律(KVL)指出,沿着闭合电路的路径,电压的总和为零。
这意味着在任何闭合电路中,电源产生的总电压等于电路中所有元件消耗的电压之和。
应用实例:在设计电源电路时,工程师会利用KVL来确保电路中的电压分配满足设备的要求。
12. 什么是超导现象?它在实际应用中有哪些潜在用途?答案:超导现象是指某些材料在低于特定温度时,电阻突然降为零的现象。
这使得电流可以在这些材料中无损耗地流动。
超导现象的潜在应用包括磁悬浮列车、MRI成像设备、粒子加速器和超导电缆等。
四、计算题(每题15分,共40分)13. 一个简单的串联电路包含一个12V的电源,一个5Ω的电阻和一个10Ω的电阻。
电学大题
电学大题(一)1.(16分)如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd 放在光滑的水平桌面上,线框边长为L ,其中ab 段的电阻为R 。
在宽度也为L 的区域内存在着磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。
线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v 通过匀强磁场区域,线框始终与磁场方向垂直且无转动。
求:(1)在线框的cd 边刚进入磁场时,bc 边两端的电压U bc ; (2)为维持线框匀速运动,水平拉力的大小F ;(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc 边金属导线上产生的热量Q bc 。
2.(16分)如图所示,两平行金属板P 、Q 水平放置,板间存在电场强度为E 的匀强电场和磁感应强度为B 1的匀强磁场。
一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。
粒子通过两平行板后从O 点进入另一磁感应强度为B 2的匀强磁场中,在洛仑兹力的作用下,粒子做匀速圆周运动,经过半个圆周后打在挡板MN 上的A 点。
测得O 、A 两点间的距离为L 。
不计粒子重力。
(1)试判断P 、Q 间的磁场方向; (2)求粒子做匀速直线运动的速度大小v ; (3)求粒子的电荷量与质量之比mq 。
vabcdBL+OPMQNA -B 23. (16分)如图所示,在倾角为30°的斜面上,固定一宽度为L =0.25m 的足够长平行金属光滑导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器。
电源电动势为E =3.0V ,内阻为r =1.0Ω。
一质量m =20g 的金属棒ab 与两导轨垂直并接触良好。
整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B =0.80T 。
导轨与金属棒的电阻不计,取g =10 m/s 2。
(1)如要保持金属棒在导轨上静止,滑动变阻器接入到电路中的阻值是多少;(2)如果拿走电源,直接用导线接在两导轨上端,滑动变阻器阻值不变化,求金属棒所能达到的最大速度值;(3)在第(2)问中金属棒达到最大速度前,某时刻的速度为10m/s ,求此时金属棒的加速度大小。
电学题目
1、用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带了负电,这是由于()A.毛皮束缚电子的能力比较强B.橡胶棒的正电荷转移到毛皮上C.摩擦过程中创造了负电荷D.橡胶棒上有了多余的电子2、下列说法中,正确的是()A.电池、电动机、发电机等都是电源B.家用电器工作时的电流要靠电池来维持C.只要有电池、导线、开关就可以组成一个完整的电路D.只有电路闭合时,电路中才有可能有电流3、在日常生活中,人们常说“开灯”、“关灯”,其物理含义是()A.开灯是指断开开关,关灯是指闭合开关B.开灯和关灯都是指闭合开关C.开灯是指闭合开关,关灯是指断开开关D.开灯和关灯都是指断开开关4、根据日常生活经验,判断家中的电灯、彩电、冰箱等用电器的连接方式()A.一定是串联B.一定是并联C.可以串联,也可以是并联D.不可能是并联5、电路中有三盏灯,开关已闭合,三盏灯都都亮,开关一断开,三盏灯都熄灭。
据此判断三盏灯的连接方式()A.一定都是串联的B.一定都是并联的C.一定都是混联的D.以上三种可能都有6、如图所示的电路中,闭合开关S,三盏灯都能发光.若其中任意一盏灯的灯丝烧断,其它两盏灯仍然发光的电路是()A.B.C.D.7、如图电路中,用导线连接下列两点后,会导致电路短路的是()A.a、c B.b、cC.b、d D.d、e8、在两只电灯的串联电路中,以下说法不正确的是A.通过一只电灯的电流也一定通过另一只电灯B.电路中只用一个开关就可以C.一只电灯短路,会造成另一只电灯短路D.一只电灯烧坏,会造成另一只电灯断路9、如图所示电路中,电源电压适当,要使电铃和电灯同时有电流通过,以下做法中正确的是()A.断开Sl,闭合S2、S3 B.断开S3,闭合S1、S2C.闭合Sl,断开S2、S3 D.闭合S2,断开S1、S310、画出如图所示的实物图的电路图1、流过灯a的电流Ia=2400mA,流过灯b的电流Ib=0.24A,流过灯c的电流Ic=2.4×103μA。
物理电学典型例题
物理电学典型例题一、一个电阻,电路是固定的:1、导体两端的电压为12伏,5秒内电流通过导体做功24焦,这段时间内通过导体横截面的电量是多少?导体中的电流是多少?2、1分钟内通过导体R横截面的电量是12库,电流做功48焦,那么R两端的电压为多少伏?它的功率为多少瓦?3、“220V,100W”的灯泡正常工作时通过它的电流是多少?正常工作20小时,消耗几度电能?4、有一台标有“220V,4.4kW”的电动机,电枢线圈的电阻是0.5欧,若电动机正常运转5分钟,则电流做功多少?电流在线圈上产生的热量是多少?二、二个电阻,电路是固定的:5、一个8欧的电阻R1和一个R2电阻并联,接到24伏的电路中,干路中的电流为9安,求R2的阻值和消耗的功率。
6、电阻R1和R2串联后接到电压为12伏的电源上,已知R2的阻值为12欧,R1两端的电压为3伏,则R1的阻值和R2消耗的功率各是多少?7、如下图示,电源电压为10伏,R1=20欧、R2=10欧,S闭合后通过R1的电流为0.4安,则电流表A1A2的示数是多少?8、一个标有“6V,4W”的灯泡,接到9V的电源上,要使它正常发光应串联一个多大的电阻?这个电阻消耗的功率是多少?9、如下图,电键S断开时,A表示数600mA,电键S闭合时,A表示数为1.4A,若R2的阻值为50欧,则R1的阻值和电池组的电压各为多少?10、如下图所示:R1=10欧,通过R2的电流为0.3A,两个电阻消耗的总功率为5.4W,求电池组电压和R1消耗的功率?三、一个电阻、电路是变化的11、某个电阻接在4V的电路上,通过它的电流是200mA,若通过它的电流为300mA时,该导体的电阻是多少?它两端的电压是多少?12、有一只小灯泡上标有“6V,3W”有字样,它正常工作时的电流强度是多少?若它的实际功率是0.75W,则灯泡两端的电压是多少?13、“PZ220-100”的灯泡,当它两端加上121伏电压时,通过它的电流是多少?灯泡的实际功率是多少?当它正常工作10小时,消耗的电能是多少千瓦时?14、一个导体两端电压由10V变成15V时,电阻中的电流变化了0.5A,求导体电阻的大小与导体电功率的变化量。
电学例题
【例题1-1】 试求如图1-13所示电路中,判断各二端元件是吸收还是发出的功率。
解:(a )图电压与电流的参考方向相关联P=UI=8×2=16 W P >0,表示该元件吸收的功率为16W 。
(b)图电压与电流的参考方向相关联P=UI=-8×2=-16 W P <0,表示该元件发出的功率为16W 。
(c) 图电压与电流的参考方向非关联P=-UI=-8×2=-16 W P <0,表示该元件发出的功率为16W 。
(d) 图电压与电流的参考方向非关联P=-UI=-(-8)×2=16 W P >0,表示该元件吸收的功率为16W 。
【例题1-2】 如图1-14所示,求A、B 、C 三点的电位。
解:选取O 点为参考点,A点的电位,选取路径为:A U O→→ 则:V A =U 1B 点的电位,选取路径 3B R O →→则: V B =R 3I 3C 点的电位,选取路径 2C U O →→ 则:V C = U 2【例题1-3】 如图1-19所示,用一个满刻度偏转电流为50µA,电阻Rg 为3KΩ的表头,能否用来直接测量100V 的电压?如不能,应串联多大的电阻?[解] 满刻度时表头承受的电压为:U g =RI g =3×50=0.15V显然不能直接测量100V 的电压,需串入分压电阻。
分压电阻上的电压为:U x =100-0.15=99.85V= R x I g 解得 Rx=1997K Ω【例题1-4】 如图1-21所示,用一个满刻度偏转电流为50µA,电阻Rg=3K Ω的表头,要测量20mA 的电流,应该并联多大的电阻?解 由题意已知,Ig=50µA ,I=20mA,设给表头并联的电阻为R g ,则由式1-19得: 35020103000xxR R =⨯⨯+ 得Rg=7.519Ω【例题1-5】 求图1-22(a )所示电路ab 端口的等效电阻。
电学考试题及答案
电学考试题及答案一、选择题1. 电荷的基本性质是:A. 电荷守恒B. 电荷的正负性C. 电荷的移动速度D. 电荷的产生与消失答案:A2. 电流的方向规定为:A. 正电荷移动的方向B. 负电荷移动的方向C. 电子移动的方向D. 质子移动的方向答案:A3. 欧姆定律描述的是电流、电压和电阻之间的关系,其数学表达式为:A. I = V/RB. V = IRC. R = V/ID. I = R*V答案:B二、填空题1. 电容器的单位是______,其符号为______。
答案:法拉;F2. 电感器的单位是______,其符号为______。
答案:亨利;H3. 电路中,电源的作用是提供______。
答案:电压三、简答题1. 简述法拉第电磁感应定律的基本内容。
答案:法拉第电磁感应定律指出,当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
2. 什么是超导现象?超导材料有哪些应用?答案:超导现象是指某些材料在低于特定临界温度时,电阻突然降为零的现象。
超导材料的应用包括磁悬浮列车、粒子加速器中的超导磁体、医疗成像设备中的超导磁体等。
四、计算题1. 一个电路中包含一个10Ω的电阻和一个6V的电源,求通过电阻的电流。
答案:根据欧姆定律,电流I = V/R = 6V / 10Ω = 0.6A2. 一个电容器的电容为4μF,当其两端电压为12V时,储存的电荷量是多少?答案:储存的电荷量Q = C * V = 4μF * 12V = 48μC考试结束希望同学们在复习电学知识时,能够系统地掌握基本概念、原理和计算方法。
通过不断的练习和思考,提高解决实际问题的能力。
祝考试顺利!。
(完整版)高中物理电学试题及答案(经典)
高中物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角情况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区别,使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压变化范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率减少,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率减少,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度一定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。
电学好题、难题、易错题附详细答案
、1、如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法正确的是( B )A. 滑动变阻器滑片允许滑到最左端B. 电压表最小示数是1VC. 电路中允许通过的最大电流是0.6AD. 滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程2、如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压为8V.开关S闭合后,在变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下( D )A、滑动变阻器阻值允许范围为6~20ΩB、电压表最小示数是1VC、电阻R1中的最小电流约为0.27AD、电路消耗的最大功率为3、如图所示,一个标有“6V,”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是()A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2WB.移动滑片P,电路中总功率最小值为C.当滑片P滑到某个位置时,L和R的电功率相等D.当滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的电功率一直是减小!解析:A、当滑动变阻器的滑片移到a端时(此时滑动变阻器的阻值为0),电路中只有灯泡L,此时电路的总电阻最小,而总功率是最大的.因为电源电压是6V,等于灯泡的额定电压,所以灯泡此时消耗的实际功率等于额定功率,即为,故A错误,符合题意;B、当滑动变阻器的滑片移到b端时(此时滑动变阻器的阻值为最大值),此时电路的总电阻最大,而总功率是最小的;灯泡的电阻:R L===10Ω,电路的总电阻:R总=R L+R=10Ω+50Ω=60Ω,电路的总功率:P总===,故B正确,不符合题意;C、灯泡L和滑动变阻器是串联,则通过它们的电流相等,根据公式P=I2R可知:在电流相同的情况下,当滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等时,它们消耗的功率也是相等的,故C正确,不符合题意;D、当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值在增大,则电路中的电流在减小,根据公式P=I2R可知:在灯泡电阻不变的情况下,电流减小,则功率减小,故D正确,不符合题意.故选A.4、若将A和B两电阻元件并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路电流的大小是,此时电路总电阻的阻值是.【解析】(1)从I-U图象可知当电压为2V时,I A=0.4A、I B=0.2A,则干路电流I=I A+I B=0.4A+0.2A=0.6A;(2)此时电路总电阻的阻值:R==≈Ω.故答案为:0.6A;Ω.5、如图电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时,电流表的示数变化范围是~安,电压表的示数变化范围是6~3伏.则电源电压为。
电学试题
1、有如图所示的电阻分布,①ab 两点间的电阻Rab= ②如果流过4Ω姆电阻的电流为1A 。
则ab 两点间的电压:Uab= 。
2、如图所示,电压为U 的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S 1,三个灯泡都能正常发光。
如果再合上开关S 2,则下列表述正确的是( )A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过L 3的电流减小3、在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V 的电源、“3.8V 、1.5W ”的小灯泡、标有“20Ω,1.5A ”的滑动变阻器,导线若干。
甲 乙①请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当);②甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。
检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:A 、__________________________;B 、______________________________。
③乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。
接下来应进行的操作是__________。
A .更换小灯泡B .检查电路是否断路C .移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光 ④上面表格是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是__________________________。
4、一个r=8Ω的定值电阻与一段电阻丝串联接在U=12V 的电源两端,现已知电阻丝实际消耗的功率为P=4W ,且知道电阻丝两端的电压低于8Ω定值电阻两端的电压,求:(1)电阻丝的电阻R 是多少? (2)通电10分钟,电阻丝产生的焦耳热Q 为多少?实验次数 1 2 3电压U/V2.003.00 3.80 电流I/A 0.33 0.34 0.4电阻R/Ω 6.0 8.8 9.55.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为R 1=40Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变.当S 1、、S 2均闭合且滑片P 滑到b 端时,电流表 A 1、A 2的示数之比为3:2;当S 1、S 2均断开且滑片P 置于滑动变阻器中点时,小灯泡 L 的功率为10W .求:(1)电阻R 2的阻值;(2)当S 1、S 2均闭合且滑片P 在b 端时,电压的示数; (3)整个电路消耗的最小电功率.6、如图所示的电路中,电源两端电压U 保持不变.当闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 置于a 端时(a 、b 是滑动变阻器的两个端点),电压表的示数为U 1,电流表的示数I 1为1A ,电阻R 1消耗的电功率P 1为6W ,电阻R 2消耗的电功率为P 2.当闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 置于b 端时,电压表的示数为U 2,电流表的示数为I 2,电阻R 2消耗的电功率为P 2′.已知P 2:P 2′=1:9,U 1:U 2=7:3.求:(1)电流表的示数I 2为多少安?(2)电源两端的电压U 为多少伏? (3)当闭合开关S 后,将滑动变阻器的滑片P 置于滑动变阻器中点时,通电2min ,电阻R 2放出的热量为多少焦?7、小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型.为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示,电源两端电压不变,R 1=30Ω.当开关S 闭合,S 1、S 2 断开时,电压表示数为U 1,当S 、S 1、S 2都闭合时,电压表示数为U 1′,已知U 1:U 1′=3:8;两种状态时,R 2消耗的功率最大值P 大和最小值P 小之比为4:1;R 3的最小功率为0.9W .请你帮小阳完成下列问题.(1)计算电阻R 2的阻值; (2)计算电源两端的电压;(3)计算这个电热器模型中间两个档位的功率分别是多少.8、如图2所示电路,电源电压不变,R 1的阻值为10欧姆,闭合开关S ,滑动变阻器的滑片滑到b 点,电压表与的示数之比为5:7,R 2与R 消耗的功率之和是R 1消耗功率的4倍,求:①通过R 1与R 2的电流之比②滑动变阻器的最大阻值R ab③滑动变阻器滑片在a 、b 两点时R 1消耗的功率比9、如图4所示的电路中,R1、R2为定值电阻,灯L上标有“16V4W”的字样,电源电压保持不变。
初中物理电学基本计算题归类
电学基本计算题归类题型一:简单串并联问题例1、 如图1所示的电路中,电阻R 1的阻值为10Ω。
闭合电键S ,电流表A 1的示数为0.3A ,电流表A 的示数为0.5A.求(1)通过电阻R 2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R 2的阻值例2、如图所示,小灯泡标有“2.5V ”字样,闭合开关S 后,灯泡L 正常发光,电流表、电压表的示数分别为0.14A 和6V.试求(1)电阻R 的阻值是多少?(2)灯泡L 消耗的电功率是多少?解题方法:解决串、并联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决。
练习1、 如图所示,电源电压不变.闭合开关S ,小灯泡L 恰好正常发光。
已知R 1=12Ω,电流表A 1的示数为0.5A ,电流表A 的示数为1.5A 。
求:(1)电源电压;(2)灯L 的电阻;(3)灯L 的额定题型二:额定功率、实际功率的计算例1、把一个标有“220V 40W ”灯泡接在电压为110V 电源上使用,该灯泡的额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、实际状态下的电阻、电流、实际功率分别是多少?例2 、标有“6V,6W ”和“3V,6W ”的两只灯泡串联接在电源上,有一只灯泡正常发光,而另一只较暗,分析:(1)电源电压(2)两灯泡消耗的实际功率分别是多少? (3)两灯泡哪只较亮?解题方法:找准题中的不变量、变量,选择合适的公式计算练习:1、 有一只标有“PZ220—40”的灯泡,接在220V 家庭电路中,求:〈1〉灯泡正常发光时的电阻?<2〉灯泡正常发光时通过它的电流?〈3〉1KW·h 电可供此灯泡正常工作长时间?〈4〉若实际电压为200V ,则灯泡的实际功率为多大?灯泡的发光情况如何?题型三:电热计算例1、两电阻串联在电路中,其R1=4Ω,R2=6Ω,电源电压10V,那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?例2、两根相同的电阻丝,电阻为R,将它们串联后接到电源上,20min可以烧开一壶水;如果将它们并联后,接到同一电源上(设电源电压不变),烧开这壶水需要多长时间。
电学习题
= A / r ,在球心处有一点电荷Q,证明当A = Q /(2 π
a2)时,球壳区域内的场强的大小E 与 r 无关。 证:在球壳区域内任一高斯球面,半径为r 。 由高斯定理:
q内 E ds
s
E 4r
2
q内
0
0 q内 E 2 4r 0
Q
r a
b
证:在球壳区域内任一高斯球面,半径为r 。
2
1.以下说法中正确的是[
]
(A) 场强为零处,电势一定为零,电势为零处,场强
一定为零;
(B) 电势较高处,场强一定较大,电势较低处,场强
也一定较小;
(C) 在均匀电场中,各点的场强相等,各点的电势也
相等;
(D) 空间任意点的电势取值与电势零点的选取有关,
但空间任意两点间的电势差是固定的,与电势零点的
选取无关。
2. 在场强大小为E的均匀静电场中,取一半球面,其
半径为R,场强的方向和半球面的轴平行,则通过半
球面的电场强度通量为 [ (A) ] (B)
R E
2
2 R E
2
(C)
2 R 2 E
(D)
1 2 R E 2
3.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另
一点电荷 q2 的作用力为f12,当放入第三个电荷Q后,
一、选择题
1、在静电场中,下列说法正确的是:
A)带正电荷的导体,其电势一定是正值。
B)等势面上各点的场强一定相等。
C)场强为零处,电势也一定为零。
√ D)场强相等处,电势梯度矢量一定相等。
2、若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场 分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布: A)不能用安培环路定理计算。
高中电学大题试题及答案
高中电学大题试题及答案一、选择题1. 以下关于电流的描述中,正确的是:A. 电流的方向与电子运动的方向相同B. 电流的方向与电子运动的方向相反C. 电流的方向与电荷运动的方向无关D. 电流的方向与电荷运动的方向相同答案:B2. 电阻的单位是:A. 欧姆B. 法拉C. 亨利D. 伏特答案:A二、填空题1. 电容器的单位是_________,符号为F。
答案:法拉2. 电感器的单位是_________,符号为H。
答案:亨利三、计算题1. 已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,R1和R2串联后接在电压为12V的电源上,求电路中的总电流。
答案:首先,计算总电阻R总=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω。
然后,根据欧姆定律,电流I=U/R总=12V/30Ω=0.4A。
2. 一个电容器的电容为4μF,两端电压为5V,求电容器所存储的电荷量。
答案:根据电容的定义,电荷量Q=CV,其中C为电容,V为电压。
所以,Q=4×10^-6F×5V=20×10^-6C。
四、实验题1. 请设计一个实验来验证欧姆定律。
答案:实验步骤如下:- 准备一个可变电阻器、一个电源、一个电流表和一个电压表。
- 将电阻器、电流表和电压表串联连接到电源上。
- 调整电阻器的阻值,记录不同阻值下的电流和电压值。
- 根据欧姆定律,计算每个阻值下的电阻值,检查计算值与电阻器的标称值是否一致。
五、论述题1. 论述电容器在电路中的作用及其工作原理。
答案:电容器是一种能够存储电荷的电子元件,其工作原理基于电荷的积累和释放。
在电路中,电容器可以用于平滑电源电压、滤波、储存能量以及在数字电路中实现定时和振荡等功能。
当电容器充电时,电荷在电容器的两个极板上积累,形成一个电场;当电容器放电时,电荷通过电路释放,电场逐渐减弱。
电容器的电容值决定了其存储电荷的能力,单位为法拉(F)。
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有关电功率的计算题
[例1]一只标有“PZ220-40”和一只标有“PZ220-100”的灯泡,若:(1)把它们并联在220V 的电源上,问哪盏灯亮些?(2)把它们串联在220V的电源上,哪盏灯亮些?
[例2]现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1. 2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是( )
A.9.4V
B.10.8V
C.18V
D.27V
[例3]将“PZ220-100”的灯泡与总电阻是121Ω的滑动变阻器串联起来,接到220V的电源上,如图9-9示,调整滑动变阻器的阻值时,可使电灯的功率在多大范围内变化?
[例4]将一只电炉的电阻丝剪成长度相等的两段,并联后接到原来的电源上(设电源电压保持不变),功率将变为( )
[例5]电烙铁使用前需要一定的预热时间,因而即使暂时不用也要将它接到电源上,但这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡,所以,有时采用如图2的所示的电路,在暂时不需要焊接时,断开电键S,使电烙铁处于预热状态;当需要焊接时,闭合电键S,就能很快达到焊接温度。
现给一个“220V,25W”的电烙铁预热,若灯泡L在预热状态时的电阻为800Ω,则:(l)在预热状态下电烙铁消耗的功率为多少?(2)整个电路消耗的功
[例6] 灯L1为“220V,100w”,灯L2为“220V,40W”,两灯串联在220伏电路中,哪盏灯亮?并联在220伏电路中,哪盏灯亮?两灯串联在380伏电路中,会发生什么现象?
[例7] 如图(9-6)所示电路,电热器的电阻丝R1和定值电阻R2都是待测,当S1、S2都闭合时,经1分钟,电热器使水到达沸点,已知水的初温为20℃,水的质量为484克,当S1闭合S2断开时,电热器加热同样的初温和质量的水使其达到沸腾,需要4分钟。
求R1和R2的阻值多大?(热损失不计,电源电压220伏不变)
[例8]用粗细均匀的电阻丝加热烧水,通电10分钟可烧开一壶水,若将电阻丝对折起来使用,电源电压不变,烧开同样一壶水的时间是:
A.2.5分钟
B.5分钟
C.20分钟
D.30分钟
焦耳定律
[例1]某电热器通入电流为0.5A时,1min内产生100J的热量。
如果通过它的电流为1A时,则通电lmin产生的热量是多少?
[例2]一台洗衣机的电动机功率为120w,在220V电压下工作,求:(1)通电10min它消耗多少电能?(2)能不能算出在10min内产生的热量是多少?
[例3]长短粗细均相等的铜丝、铁丝、铅丝串联在电路中,通电后( )
A.铜丝发热多
B.铁丝发热多.
C.铝丝发热多
D.三者相同
例4]某个电热水器内有两根电热丝,其中一根通电时电热水器中的水经15min沸腾,另一根通电时(电压不变)经过30min沸腾。
假如把两根电热丝串联或并联起来,那么通电后要多少时间水才能沸腾?
有关电热的作用题
[例1]在电源电压不变时,为了使电炉在相等的时间内发热多些,可采取的措施是( )
A.增大电热丝的电阻
B.减小电热丝的电阻
C.在电热丝上并联电阻
D.在电热丝上串联电阻
[例2]如图1所示,R2=2R1,当开关S打开和闭合时,在相同的时间内,电流通过R1产生的热量之比为( )
A.1∶3
B.1∶9
C.3∶1
D.9∶1
[例3]有一种双温电炉,其电路图如图2所示,由两段阻值相同的电阻丝组成的发热体,A,B,C为三根引出线,其中A为低温档,B为高温档,且高温档每秒产生的热量是低温档每秒产生热量的2倍,试在方框内画出两段电阻丝的连接图,并说明设计的理由。
有关电功的题
[例1]一把电烙铁接在220V的电路中,通过的电流是350mA,问通电1h消耗了多少电能?
[例2]加在导体两端的电压为6V,30s内电流通过导体做功72J,则通过导体的电流多大?这段时间内通过该导体某截面的电量是多少?
例3]有两个电阻,R1=4欧,R2=6欧,先把它们串联起来接在6伏电池组的两极间,求每分钟电流通过各个电阻所做的功和整个电路的总功,再把它们并联起来接在6伏电池组的两极间,求每分钟电流通过每个电阻所做的功和整个并联电路的总功。
有关电功率例题
[例1]一定阻值的电阻,接在电压为3V的电路上,消耗的功率为0.6W,求这个电阻的阻值,5min电流做功多少?
[例2]1kwh的电能能使一只“220V 40W”的灯泡正常工作几小时?
[例3]某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。
(1)求引入大楼照明线中的电流;
(2)若平均每日用电3h,每月以30日计,每月耗电多少度?
[例4]电阻R1,R2的阻值分别为6Ω和3Ω,现有电压为6V且保持不变的电源。
(1)将两电阻串联起来接在电源两极。
(2)将两电阻并联起来接在电源两极,分别求两电阻的实际功率。
[例5]家用电能表盘面上标有“3000R/kWh”这一标记,能否利用这一标记与秒表测量家用电器的电功率?
[例6]一个电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清,但电表转盘在工作时能正常转动。
现要利用此表测定一家用电风扇的功率。
给出的器材有:标有“220V,100W”的白炽灯一只,秒表一只。
试简述测量的主要步骤和所测的数据,并写出计算电风扇功率的表达式。
[分析]不同的电器单独接在电能表上,只要转盘转过的圈数相同,则电流做功必然相等。
[答]实验步骤如下:
(1)将电能表接入照明电路中,且在此表后只接入“220V,100W”的白炽灯一盏,用秒表测出通电t秒时电能表转盘的转数n。
(2)在此表后只接入被测的电扇,记下电能表转盘转过n圈时所用的时间t'秒。
(3)由于二次转盘的转数相同,因此电流做功相同,即W=W',Pt=P't',所以电风扇的功率为
[例7]有两个电阻,R1的阻值为2欧,R2的阻值为8欧,当把它们串联起来接在某电源的两极上,R1的电功率为4瓦,若把两个电阻并联起来接在同样的电源上,这时R1的电功率和R2的电功率多大?
有关测定小灯泡的功率例题
[例1]用伏安法测定额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和额定电功率。
(l)在未完成的电路[图1(a)]中,导线的接头M应连在滑动变阻器的接线柱上(填:A,B,D)。
(2)闭合开关S后,电压表的示数为0.5V。
要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的
滑片P向_移动(填:A,B)。
(3)小灯泡正常发光时,电流表的示数〔图1(b)]是A。
(4)小灯泡正常发光时的电阻R= Ω。
[例2] 在做测定小灯泡电功率的实验时,有一位同学分别设计了四个实验电路图,如图1,其中正确的是:( )。