恒定电流实验例题
恒定电流例题
例1.如图所示电路,电路消耗的总功率为40W ,电阻R 1为4Ω,R 2为6Ω,电源内阻 r 为0.6Ω,电源的效率为94%,求:(1)a 、b 两点的电压;(2)电源电动势.例2:在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源 的电动势为E ,内阻为r .设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U . 当R 5的 滑动触点向图中a 端移动时 ( )A .I 变大,U 变小 B.I 变大,U 变大 C.I 变小,U 变大 D.I 变小,U 变小例3.如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3均为定值电阻,R 2 为滑动变阻器.当R 2的滑动触点在a 端、合上开关S 时,三个电表A 1、A 2和V 的 示数分别为I 1、I 2和U .现将R 2的滑动触点向b 端滑动,则三个电表示数的变化情况 是 ( )A .I 1增大,I 2不变,U 增大 B. I 1减小,I 2增大,U 减小 C. I 1增大,I 2减小,U 增大 D. I 1减小,I 2不变,U 减小 例4.如图所示,电路中电源的电动势E=5V ,内电阻r =10Ω,固定电阻 R =90Ω,R 0是可变电阻,在R 0从零增加到400Ω的过程中,求: (1)可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率; (2)电池的内阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和; (3)电池的最大输出功率及此时电源的效率.例5.如图(a )所示电路,当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程 中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b )中的AC 、 BC 两直线所示,不考虑电表对电路的影响.(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图象应分别 为U -I 图象中的哪一条直线?(2)定值电阻R 0、变阻器的总电阻分别为多少? (3)试求出电源的电动势和内电阻.(4)变阻器滑动片从一端滑到另一端的过程中,变阻器消耗的最大电功率为多少?例6.有两个分别标有“10k Ω,81W ”、“20k Ω,41W ”的电阻,若将它们串联时能加的总电压是多少?若并联呢?例7竖直放置的一对平行金属板的左板上用绝缘细线悬挂了一个带正电的小球,将平行 金属板按图所示的电路连接。
高中物理 第07章 恒定电流 典型例题(含答案)【经典】
第七章 恒定电流基本公式:I =q t ; I =U R ; I =neSv . R =ρl S W 电=qU =IUt Q 热=I 2Rt. I =E R +r知识点一:电流的计算、电阻定律、电功(率)与热量(热功率)的计算与区别、欧姆定律、U-I 图像1.(单选)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s ,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ,云地间距离约为1 km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是( ).答案 ACA .闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB .整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC .闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J2.(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l 1∶l 2=1∶5,横截面积之比为S 1∶S 2=2∶3,电阻之比为R 1∶R 2=2∶5,外加电压之比为U 1∶U 2=1∶2,则它们的电阻率之比为( ). 答案 BA .2∶3B .4∶3C .3∶4D .8∶33、(单选)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ). 答案 CA .1∶4B .1∶8C .1∶16D .16∶14.(单选)用电器距离电源为L ,线路上的电流为I ,为使在线路上的电压降不超过U ,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为( ).答案 BA .ρL /RB .2ρLI /UC .U /(ρLI )D .2UL /(I ρ)5.(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( ).答案 A6、(单选)额定电压都是110 V ,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的电灯两盏,若接入电压是220 V 的下列电路上,则使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的电功率最小的电路是( ). 答案 C7.(单选)R 1和R 2分别标有“2 Ω,1.0 A”和“4 Ω,0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图7-1-6所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( ).答案 AA .1.5 WB .3.0 WC .5.0 WD .6.0 W8.(单选)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近( ).答案 BA .8×108 kW·hB .8×1010 kW·hC .8×1011 kW·hD .8×1013 kW·h9.(单选)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C ,消耗的电能为0.9 J .为在相同时间内使0.6 C 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( ).答案 DA .3 V 1.8 JB .3 V 3.6 JC .6 V 1.8 JD .6 V 3.6 J10.(多选)如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( ).A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 Ω 答案 ADC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C11.(单选)某种材料的导体,其I-U图象如图所示,图象上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角.下列说法正确的是().答案 AA.导体的电功率随电压U的增大而增大B.导体的电阻随电压U的增大而增大C.在A点,导体的电阻为tan αD.在A点,导体的电阻为tan β12.(多选)如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是().答案ACA.R1∶R2=1∶3B.把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C.将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1∶P2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶313、(单选)在如图电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是( ).A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 V 答案BC.电动机的发热功率为4.0 WD.电源输出的电功率为24 W14.(多选)如图所示,用输出电压为1.4 V,输电电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电.下列说法正确的是().答案ABA.电能转化为化学能的功率为0.12 W B.充电器输出的电功率为0.14 WC.充电时,电池消耗的热功率为0.12 W D.充电器把0.14 W的功率储存在电池内15.(单选)一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,下列说法中正确的是().A.电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω答案CB.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍16、(单选)如图所示,电源电动势E=8 V,内阻为r=0.5 Ω,“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电=1.5 Ω.下列说源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R法中正确的是().答案DA.通过电动机的电流为1.6 A B.电源的输出功率是8 WC.电动机消耗的电功率为3 W D.电动机的输出功率为3 W17、有一提升重物的直流电动机,工作时电路如图7-1-4所示,内阻为r=0.6 Ω,R=10 Ω,直流电压为U=160 V,电压表两端的示数为110 V,则通过电动机的电流是多少?电动机的输入功率为多少?电动机在1 h内产生的热量是多少?答案 5 A550 W 5.4×104 J18.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机内电阻r=0.8 Ω,电路中另一电阻R=10 Ω,直流电压U=160 V,电压表示数U V=110 V.试求:(1)通过电动机的电流;答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg(2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10 m/s2)19.四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).答案(1)1×103 W(2)2×104 s知识点二:闭合电路的欧姆定律、输出功率、效率、电源的U-I图像1.(单选)将一电源电动势为E,内电阻为r的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是().答案CA.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大C.由U=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P=IU可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2.(多选)一个T形电路如图7-2-1所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则().答案ACA.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V3.(单选)图所示的电路中,R1=20 Ω,R2=40 Ω,R3=60 Ω,R4=40 Ω,R5=4 Ω,下面说法中,正确的是().A.若U AB=140 V,C、D端开路,U CD=84 V 答案DB.若U AB=140 V,C、D端开路,U CD=140 VC.若U CD=104 V,A、B端开路,U AB=84 VD.若U CD=104 V,A、B端开路,U AB=60 V4.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=4 Ω,R2=6 Ω,R3=3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用电器,则有().答案ADA.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是6 VB.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是8 VC.若在C、D间连一个理想电流表,其读数是2 AD.若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是1.33 W5、(单选)如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R0′=1 Ω,当调节滑动变阻器R时可使甲电路输出功率最大,调节R2时可使乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),则R1和R2的值分别为().答案BA.2 Ω,2 ΩB.2 Ω,1.5 ΩC.1.5 Ω,1.5 ΩD.1.5 Ω,2 Ω6、(多选)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R、R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则().答案BCA.P1>P2B.P1=P2C.η1>η2D.η1<η27.(多选)如图所示为两电源的U -I 图象,则下列说法正确的是( ).答案 ADA .电源①的电动势和内阻均比电源②大B .当外接同样的电阻时,两电源的输出功率可能相等C .当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等D .不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大8.(多选)如图,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( ).A .电源的电动势为50 VB .电源的内阻为253 Ω 答案 ACDC .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 ΩD .输出功率为120 W 时,输出电压是30 V9.(多选)如图所示,直线a 、抛物线b 和曲线c 分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P 、电源内部发热功率Pr 、输出功率P R 随电流I 变化的图象,根据图象可知( ).答案 BDA .电源的电动势为9 V ,内阻为3 ΩB .电源的电动势为3 V ,内阻为1 ΩC .图象中任意电流值对应的P 、P r 、P R 间的关系为P >P r +P RD .电路中的总电阻为2 Ω时,外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W10. (多选)如图甲所示,其中R 两端电压u 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R1=1 000 Ω(不随温度变化).若改变R 2,使AB 与BC 间的电压相等,这时( ).答案 BCA .R 的阻值为1 000 ΩB .R 的阻值为1 300 ΩC .通过R 的电流为1.5 mAD .通过R 的电流为2.0 mA11、如图所示,已知电源电动势E =5 V ,内阻r =2 Ω,定值电阻R 1=0.5 Ω,滑动变阻器R 2的阻值范围为0~10 Ω. 答案 (1)0 2 W (2)2.5 Ω 2.5 W (3)1.5 Ω(1)当滑动变阻器的阻值为多大时,电阻R 1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)当滑动变阻器的阻值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)当滑动变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大输出功率是多少?12.(单选)用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( ).答案 C A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1+l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1+l 2R 0 13、(多选)图所示,电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,已知R 0=r ,滑动变阻器的最大阻值是2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,下列说法中正确的是( ).答案 ACA .电路中的电流变大B .电源的输出功率先变大后变小C .滑动变阻器消耗的功率变小D .定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小14.(多选)直流电路如图,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的( ).答案 ABCA .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15.(单选)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa 、ηb .由图可知ηa 、ηb 的值分别为( ).答案 DA.34、14B.13、23C.12、12D.23、13知识点三:电路的动态分析、电路故障分析、含容电路分析1、(多选)图所示的电路,L 1、L2、L 3是3只小电灯,R 是滑动变阻器,开始时,它的滑片P 位于中点位置.当S 闭合时,3只小电灯都发光.现使滑动变阻器的滑片P 向右移动时,则小电灯L 1、L 2、L 3的变化情况( ). 答案 BCA .L 1变亮B .L 2变亮C .L 3变暗D .L 1、L 2、L 3均变亮2.(单选)如图,E 为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,与分别为电压表与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( ).答案 BA.的读数变大,的读数变小B.的读数变大,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变小,的读数变大3.(单选)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图7-2-5所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( ).答案 CA .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显4.(多选)如图所示电路, 电源电动势为E ,串联的固定电阻为R 2,滑动变阻器的总电阻为R 1,电阻大小关系为R 1=R 2=r ,则在滑动触头从a 端移动到b 端的过程中,下列描述中正确的是( ).答案 ABA .电路中的总电流先减小后增大B .电路的路端电压先增大后减小C .电源的输出功率先增大后减小D .滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大5.(多选)如图所示,闭合开关S 后,A 灯与B 灯均发光,当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,以下说法中正确的是( ).答案 ACA .A 灯变亮B .B 灯变亮C .电源的输出功率可能减小D .电源的总功率增大6.(单选)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( ).答案 AA .电压表与电流表的示数都减小B .电压表与电流表的示数都增大C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大7.(单选)在如图7-2-15所示的电路中,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1、R2为定值电阻,R 3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V 为理想电压表.若将照射R 3的光的强度减弱,则( ). 答案 BA .电压表的示数变大B .小灯泡消耗的功率变小C .通过R 2的电流变小D .电源内阻的电压变大8.(多选)如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法中正确的是().答案BCA.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小的读数减小,电流表A2的读数增大C.电压表VD.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小9.(多选)在如图所示的电路中,E为电源的电动势,r为电源的内阻,R1、R2为可变电阻.在下列操作中,可以使灯泡L变暗的是().答案ADA.仅使R1的阻值增大B.仅使R1的阻值减小C.仅使R2的阻值增大D.仅使R2的阻值减小10.(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是().答案BC A.小灯泡L、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大D.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小11.(单选)如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是().答案 DA.R1短路B.R2断路C.R2短路D.R3短路12.(多选)在如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r恒定,闭合开关S后灯泡能够发光,经过一段时间后灯泡突然变亮,则出现这种现象的原因可能是().答案ABA.电阻R1短路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器C断路13.(单选)如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态.要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是().答案AA.把R2的滑片向左移动B.把R2的滑片向右移动C.把R1的滑片向左移动D.把开关S断开14.(单选)在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表,A为理想电流表.开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态.在P向上移动的过程中,下列说法正确的是().答案BA.A表的示数变大B.油滴向上加速运动C.G中有由a→b的电流D.电源的输出功率一定变大15、(多选)在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是( ) 答案:ACDA.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变B.U2/I不变,ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变16、(单选)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时()A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大答案:AB.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小。
恒定电流经典例题
第二章 恒定电流经典例题典型例题1——电流的计算例:某电解池,如果在1秒钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1米2的某截面,那么通过这个截面的电流强度是( )(A)0安培; (B)0.8安培; (C)1.6安培; (D)3.2安培。
【课堂练习】有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设每单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子的定向转动速度为υ,在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A .n υS △tB .n υ△tC .I △t/eD .I △t/(Se)典型例题2——关于白炽灯使用实际伏安特性曲线一个标有“220V ,60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V ,在此过程中电压U 和电流I 的关系可用图线表示,在留给出的四个图中,肯定不符合实际情况的是( )典型例题3——关于电流表的改装有一只满偏电流Ig=5mA ,内阻Ω=400Rg 的电流表G .若把它改装成量程为10V 的电压表,应______联一个______Ω的分压电阻.该电压表的内阻为______Ω;若把他改装成量程为3A 的电流表,应______联一个____Ω的分流电阻,该电流表的内阻为_____Ω.典型例题4——关于直流电动机的线圈电阻例:某一用直流电动机提升重物的装置如图所示,重物质量m=50kg ,电源提供恒定电压U=110V ,不计各处摩擦。
当电动机以v=0.90m/s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=5A ,由此可知电动机线圈的电阻R=____Ω。
【讨论】如果电动机的转子被卡住,则通过电动机线圈的电流多大?线圈上的发热功率多大?【课堂练习】如图所示的电路中,某录音机用的直流电机通过一串联电阻R =5Ω接在电动势为ζ=6V ,内阻r 2=0.5Ω的电池上,流过电机的电流强度为I =0.3A ,电动机绕组的电阻为r 1=1Ω,求:(1)电动机消耗的电功率; (2)电机每分钟产生的热量Q ;(3)电动机的机械功率; (4)电源的输出功率;(5)电源的效率; (6)电机的效率.典型例题5——电源的外特性曲线如图所示中的图线a 是某电源的外特性曲线,图线b 是电阻R 的伏安特性曲线,这个电源的电动势为________V ,内阻等于________Ω.用这个电源和两个电阻R 串联形成闭合电路,电源的输出功率为______W .典型例题6——闭合电路的欧姆定律如图所示,Ω=51R ,Ω=92R .当开关S 断开时,电流表的示数为A 2.0=I ,当开关S 闭合时,电流表的示数为A 3.0='I .求:(1)电源的电动势和内阻.(2)S 断开和闭合两种情况下,电源的输出功率.典型例题7——电容器在电路中的连接如图所示,电阻Ω=21R ,Ω=42R ,Ω=63R .电容F 5μ=C .电源电压V 6=U 不变,分别求电键S 断开和闭合两种情况下,电路达稳定状态后电容器的带电量.典型例题8——可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响1、如图所示的电路中,当可变电阻R的值增大时()A、ab两点间的电压增大B、ab两点间的电压减小C、通过电阻R的电流增大D、通过电阻R的电流减小2、如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动头向上移动时,下列结论正确的是()A.电压表的示数增大,电流表的示数减小.B.电压表和电流表的示数都增大.C.电压表的示数减小,电流表的示数增大.D.电压表和电流表的示数都减小.3、如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合电键,接入灯泡增多时,以下说法正确的是()A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.各灯两端的电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大答案:例题1、D 课堂练习AC例题2、ACD例题3、串1600 2000 并0.67 0.67例题4、4 27.5A,3025W 课堂练习:1.305W,5.4J,1.215W,1.755W,97.5%,93% 例题5、6,2,2.88例题6、3V,1,断开0.56 闭合0.81例题7、断开10-5C,闭合2*10-5C例题8、AD A ABC。
恒定电流例题习题5
(D)该电源每提供1J电能就有2C电量通过电源
例:在闭合电路中,下述说法中正确的是()
(A)电流总是由高电势点流向低电势点(B)电流越大,电源功率越大
(C)电源输出功率越大,电源效率越高(D)电源输出电压越大,电源效率越高
例:如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合电键,接入灯泡增多时,以下说法正确的是
例:如图所示的电路中,某录音机用的直流电机通过一串联电阻R=5Ω接在电动势为ζ=6V,内阻r2=0.5Ω的电池上,流过电机的电流强度为I=0.3A,电动机绕组的电阻为r1=1Ω,求:
(1)电动机消耗的电功率;
(2)电机每分钟产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率;
(4)电源的输出功率;
(5)电源的效率;
例:如图所示为一欧姆表原理图,灵敏电流表G的满偏电流为150μA,内阻为100Ω,限流电阻R1为2kΩ,可变电阻R2为10kΩ(最大阻值),电源电动势ε为1.5V,内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至2/3范围内。因此这个欧姆表测量________至________范围内的电阻比较准确。与表内电源负极相接的应是________表笔(填“红”或“黑”)
(A) (B) (C) (D)
例:将两个阻值不同的电阻R1、R2分别单独与同一电源连接,如果在相同的时间内,R1、R2发出的热量相同,则电源内阻为()
(A) (B) (C) (D)
★焦耳定律、电功、电功率
例:用户有下列几种用电器:200W的电冰箱,250W的电视机,1.5kW的电饭煲,750W的电暖器2kW的空调器.进入用户的电线处装有13A的保险丝,供电电压为220V,用户不能同时使用的用电器是( )
(A) ad间断路;(B) cd间断路;(C) bc间断路;(D) ad间断路.
恒定电流典型例题(比较好的)
恒定电流典型例题欧姆定律【例1】 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带电量为3 C ;那么电解槽中电流大小为多少?【解析】 正负电荷向相反方向运动形成电流的方向是一致的,因此在计算电流,I =q /t 时,q 应是正负电量绝对值之和.I =(2C+3 C)/10 s=0.5 A .【点拨】 正负电荷向相反方向运动计算电流时,q 应是正负电量绝对值之和.【例2】电路中有一段导体,给它加上3V 的电压时,通过它的电流为2mA ,可知这段导体的电阻为 Ω;如果给它两端加2V 的电压,它的电阻为 Ω.如果在它的两端不加电压,它的电阻为 Ω. 【解析】由电阻的定义式可得导体的电阻为Ω⨯=Ω⨯==-33105.11023I U R 【点拨】导体的电阻是由导体自身性质决定的,与它两端是否加电压及电压的大小无关.所以三个空均应填1500Ω.【例3】 加在某段导体两端电压变为原来的3倍时,导体中的电流就增加0.9 A ,如果所加电压变为原来的1/2时,导体中的电流将变为 A .分析:在利用部分电路欧姆定律时,要特别注意I 、U 、R 各量间的对应关系,本题中没有说明温度的变化,就认为导体的电阻不变.【解析】设该段导体的电阻为R ,依题意总有IU R =.当导体两端的电压变为原来的3倍时,依题意有9.03+=RUR U ①当电压变为原来的1/2时,导体中的电流应为R U 2/从①式可解得 A 45.0==RU I从而可知 A 225.022/==I RU【点拨】此题考查部分电路欧姆定律的应用,无论U 、I 怎样变化导体的电阻是不变的,因此利用IU I U R ∆∆==可解此题. 【例4】 如图14-1-1所示为A 、B 两个导体的伏安特性曲线.(1)A 、B 电阻之比R A :R B 为 . (2)若两个导体中电流相等(不为零)时,电压之比U A :U B 为 ;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时电流之比I A :I B为 .【解析】(1)在I -U 图象中.电阻的大小等电阻定律电阻率图14-2-1【解析】本题的思路是:U-I 图象中,图线的斜率表示电阻,斜率越大.电阻越大.如果图线是曲线,则表示导体中通过不同的电压、电流时它的电阻是变化的.灯泡在电压加大的过程中,灯丝中的电流增大,温度升高,而金属的电阻率随着温度升高而增大,所以灯丝在加大电压的过程中电阻不断增大,U-I 图线中曲线某点的斜率应不断增大.A 图斜率不变,表示电阻不变;C 图斜率减小,表示电阻变小;D 图斜率先变大后变小,表示电阻先变大后变小;上述三种情况显然都不符合实际·只有B 图斜率不断增大,表示电阻不断变大,这是符合实际的.答案:ACD .【点拨】本题考查了两个方面的知识,其一考查了对U-I 图象的物理意义的理解.其二,考查了金属电阻率随温度升高而增大的基本知识.我们通过本题的解答应理解平时用灯泡上的标称电压和标称功率通过公式PU R 2=计算出来的电阻值应是灯泡正常工作时的阻值,灯泡不工作时用欧姆表测出的电阻值大大小于灯泡正常工作时的阻值.1.(综合题)两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的四倍,把另一根两次对折后绞合在一起,则它们的电阻之比是多少?【解析】由于两根导线完全相同,即体积相等, 无论拉长还是对折后,其体积仍相等.从而可以确定出形变之后的长度和截面积之比,从而确定出电阻之比.设原导体的电阻为SL R ρ=,拉长后长度变为4L ,其截面积S S 41=',R S L R 164141==ρ,四折后长度变为41L ,其截面积为S S 4='',它的电阻变为R S LR 1614412== ,故1:256161:16:21==R R2.(应用题) A 、B 两地相距40 km ,从A 到B 两条输电线的总电阻为800Ω.若A 、B 之间的某处E 两条线路发生短路.为查明短路地点,在A 处接上电源,测得电压表示数为10 V ,电流表示数为40 mA .求短路处距A 多远?【解析】根据题意,画出电路如图14-2-2所示,.A 、B 两地相距l 1=40 km ,原输电线总长2l 1=80 km ,电阻R 1=800 Ω.设短路处距A 端l 2,其间输电线电阻Ω=⨯==-25010401032IU R 212122R ,l l R S L R ==ρkm 5.12408002501122=⨯==l R R l短路处距A 端12.5 km .3.(创新题)如图14-2-3所示,两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U ,则( )A .通过两棒的电流相等B .两棒的自由电子定向移动的平均速 率不同C .两棒内的电场强度不同,细棒内场 强E 1大于粗棒内场强E 2D .细棒的端电压U1大于粗棒的端电压U 2图14-2-3【解析】ABCD电功和电功率【例1】 一只标有“110 V ,10 W"字样的灯泡:(1)它的电阻是多大?(2)正常工作时的电流多大?(3)如果接在100 V 的电路中,它的实际功率多大?(4)它正常工作多少时间消耗1 kW ·h 电? 【解析】 (1)灯泡的电阻)(额额Ω===12101011022P U R (2)09.011010===额额额U P I (A) (3)因灯泡电阻一定,由RU P 2=得,22额实额实::U U PP =3.8101101002222=⨯==额额实实P U U P W (4)1 kW ·h=3.6×106J ,由W =Pt 得s 106.310106.356⨯=⨯==P W t【点拨】 灯泡可看成是纯电阻用电器,并且认为它的电阻值保持不变.正确使用PU R 2=,R U P 2=,PW t =几个基本公式,并注意区别P 、U 、I 是额定值还是实际值.【例2】 对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 ( ) A .P =I 2R B .P =U 2/R C .P =UI D .P =W /t【解析】D 是定义式,C 是通过定义式推导而得,而A 、B 都是通过欧姆定律推导,所以A 、B 只适用于纯电阻电路.选CD .【点拨】 通过该道题理解电流做功的过程,即是电能转化成其他形式能的过程.要区分电功率和热功率以及电功和电热.【例3】 若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素,把一只标有“220V ,100W”的灯泡接入电压为110V 的电路中,灯泡的实际功率是 ( )1.(综合题) 两个白炽灯泡A (220V ,100W)和B (220V ,40W)串联后接在电路中,通电后哪个灯较亮?电灯中的电流最大等于多少?此时两灯所加上的电压是多大?两灯的实际总电功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响)【解析】 根据P =U 2/R 可计算出两灯泡的电阻分别为 R A =U 2/P =2202/100Ω=484Ω, R B =U 2/P =2202/40Ω=1210Ω,根据P =IU ,可计算出两灯泡的额定电流分别为 I A =P /U =100/220A=0.45A , I B =P /U =40/220A=0.18A.当两个灯泡串联时,通过它们的电流一定相等,因此电阻大的灯泡功率大,所以它们接入电路后B 灯较亮. 电路中的电流不能超过串联灯泡中额定电流最小的电流值,本题中不能超过I B =0.18A .为了不超过电流值,加在白炽灯两端的总电压不能超过U =I B (R A +R B )=308V (或U A :U B =R A :R B =2:5,U =U A +U B =220V+0.4×220V =308V).此时两灯的实际功率为W 562=+=)(B A B R R I P (或P A :P B = R A :R B =2:5,P =P A + P B =40W+0.4×40W=56W).2.(应用题) 如图14-5-1所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈电阻为r =1Ω,电动机两端电压为5V ,电路中的电流为1A ,物体A 重20N ,不计摩擦力,求: (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s 内,可以把重物A 匀速提升多高? (4)这台电动机的机械效率是多少?图14-5-1【解析】对电动机而言,电流做功的功率就是输入功率,电流经过电动机线圈电阻时产生一定的热功率,两个功率的差即为输出功率. (1)根据焦耳定律,热功率应为P Q =I 2r =l 2×lW=lW .(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入=IU =l×5W=5W .输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出=P 入-P Q =5W -lW=4W .(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率,在10s 内P 出t =mgh .解得m 2m 20104=⨯==mg t P h 出 (4)机械效率 %80==入出P P η闭合电路欧姆定律【例1】 电动势为2 V 的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭和回路,测得电源两端电压为1.8 V ,求电源的内电阻.【解析】画出如图14-6-2的电路图,U 外 =1.8 V 由E =U 外 +U 内得U 内=0.2 V ,I= U 外/R =0.2A ,r = U 内/I =1Ω.图14-6-2【点拨】闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律往往结合起来应用.【例2】 在如图14-6-3所示的电路中,电阻R l =100Ω,R 2=300Ω,电源和电流表内阻均可不计.当两个电键S 1、S 2都断开或都闭合时,电流表的读数是相同的,求电阻R 的阻值.【解析】 当两个电键S 1、S 2都断开时,电阻R 1、R 3和R 组成串联电路,经过它们的电流与电流表读数是相同的,设这个电流为I ,则根据闭合电路欧姆定律可得E =I (R 1+R 3+R )=(400+R )I . ①当两个电键S 1、S 2都闭合时,电阻R 被 图14-6-3短路,R 1和R 2并联后再与R 3串联,其等效电阻为Ω=Ω+Ω+⨯=++='7270030060010060010032121R R R R R R此时流过电源的电流为流过R 1,和R 2的电流的总和,其中流过R 1的电流为I ,根据并联电路电流分配关系可得,流过电源的电流为I I I R R R I 67600600100221=+=+='根据闭合电路欧姆定律有 450=''=R I E I②联立①②两式得 R =50 Ω【点拨】 首先要分别弄清楚电键都断开和都闭合时两个电路中各元件的相互连接关系,根据闭合电路欧姆定律列出以电流表读数及待求电阻为变量的方程式,再设法利用方程进行求解.串、并联电路是最基本的电路结构形式,在复杂的电路中,当串、并联的连接关系不明显时,要对电路进行简化,之后,将外电阻表达出来,用闭合电路欧姆定律列方程,找出物理量之间的关系,这就是解这类题的基本思路.【例3】在如图14-6-4所示的电路中,在滑动变阻器R 2的滑动头向下移动的过程中,电压表V 和电流表A 的示数变化情况如何?【解析】R 2的滑动头向下移动的过程中变阻器的电阻增大,则外电路总电阻也增大,据串联电路的特点(外电路与内阻串联),路端电压也增大,即电压表V 读数增大.据欧姆定律:总电阻增大,电路中总电流I 定要减少,又因为R 1不变,所以IR 1减少,由上分析路端电压增大,所以R 2、R 3。
高中物理恒定电流经典习题20道-带答案
选择题(共20小题)1、如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是()A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到AB.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消C.溶液内电流方向从A到B,电流I=D.溶液内电流方向从A到B,电流I=2、某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和 1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A3、图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是()A.甲表是电流表,R增大时量程增大B.甲表是电流表,R增大时量程减小C.乙表是电压表,R增大时量程减小D.上述说法都不对4、将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则()A.两表头指针都不偏转B.两表头指针偏角相同C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转5、如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为 5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()A.M、N两端的电压为1mV B.M、N两端的电压为100mVC.流过M、N的电流为2μA D.流过M、N的电流为20mA6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进()A.在R上串联一比R小得多的电阻B.在R上串联一比R大得多的电阻C.在R上并联一比R小得多的电阻D.在R上并联一比R大得多的电阻7、电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,现在欲把这电流表改装成量程为 1.0V的电压表,正确的方法是()A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后()A.A1的读数比A2的读数大B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大C.V1的读数比V2的读数大D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大9、如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为()A.9500Ω,9.95×104ΩB.9500Ω,9×104ΩC.1.0×103Ω,9×104ΩD.1.0×103Ω,9.95×104Ω10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于R X两端真实电压,R X的测量值大于真实值D.由于电流表的分流作用,使R X的测量值小于真实值11、在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小12、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大13、在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中,关于各电表示数的变化,下列判断中正确的是()A.电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小C.电流表A1的示数变小D.电流表A的示数变大14、在如图所示的电路中,灯炮L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮B.电源的输出功率增大C.电容器C上电荷量减少D.电流表读数变小,电压表读数变大15、如图所示,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流表改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器,下列说法中正确的是()A.A1、A2的读数之比为1:1B.A1、A2的读数之比为5:1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1:1D.A1、A2的指针偏转角度之比为1:516、在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25A.则此时()A.L1的电压为L2电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75WC.L2的电阻为12ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于4:117图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变,它都能够提供持续的定值电流.当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是()A.R0B.R1C.R2D.不能确定18、如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向.(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是()A.小球带负电B.当滑动头从a向b滑动时,细线的偏角θ变大C.当滑动头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动头从a向b滑动时,电源的输出功率一定变大19、如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较()A.电容器C的上极板带负电B.电容器C的下极板带负电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变大20、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数减小B.电流表读数增大C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大选择题(共20小题)1.D 2.D 3.B 4.D 5.D 6.D 7.C 8.AC 9.B 10.BC 11.B 12.A 13.B 14.D 15.BC 16.BD 17.B 18.C 19.AD 20.AB。
恒定电流 练习和习题解答
恒定电流练习和习题解答练习一(1)导线中的电流为10A,20s内有多少电子通过导线的横截面?解:20s内流过横截面的电量Q=It=10×20C=200C.所以,通过导(2)给灯泡加上220V的电压,通过灯丝的电流是0.5A,灯丝的电阻是多少?(3)要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流,应该给它加上多大的电压?解:U=IR=0.2×190V=38V.(4)某电流表可测量的最大电流是10mA.已知一个电阻两端的电压是8.0V时,通过的电流是2mA.如果给这个电阻加上50V的电压,能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流?解:在R一定的条件下,U2∶U1=I2∶I1.已知U1=8.0V,U2=50V,了电流表允许通过的最大电流10mA,给电阻加上50V的电压时,就不能用该电流表测量通过这个电阻的电流了.(5)如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线,由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触,就发生了所谓短路.短路时,电流不经过用电器,而金属导线的电阻一般都非常小,这时的电流将怎样?器的电阻,这样,通过用电器的电流不是很大的.如果发生短路,那么电阻R就是仅仅指导线的电阻R导了,而R导≈0,电压加在电阻很小很小的导线上,电流就会很大,以致急剧的发热升温而引起危险.说明:短路危险在初中已经讲过,在此再复习一下,要求学生在日常用电和做电学实验时,务必避免短路.练习二(1)长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少?解:铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m,10mm2=10-5m2,代入公式,(2)导线的电阻是4Ω,把它对折起来作为一条导线用,电阻变为多少?如果把它均匀拉长到原来的2倍,电阻又变为多少?答:对折起来,导线的长度减半,横截面加倍,所以电阻要变为原若是均匀拉长,不仅长度增加到原来的2倍,而且横截面积变细,R'=4R=16Ω.(3)有一条康铜丝,横截面积为0.10mm2,长度为1.22m.在它的两端加0.60V电压时,通过它的电流正好是0.10A,求这种康铜丝的电阻率.解:由U=0.60V,I=0.10A可得这条康铜丝的电阻=4.9×10-7Ω·m.(4)用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈.这个线圈容许通过的最大电流是8.0A,这个线圈两端至多能加多高的电压?解:查表可知铜的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m,所以能加的最高电压为U=IR=8.0×5.4V=43V.(5)滑动变阻器的结构如图2-48所示.A、B是金属丝的两个端点,C、D是金属杆的两个端点,可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来.如果把A和C接线柱连入电路中,当滑片P由B向A移动时,电路中的电阻由大变小,这是为什么?你还可以设计几种方案,当滑片P移动时,使接入电路的电阻由大变小?答:A、C接入电路,则变阻器的左半边电阻丝PA是有用的(串联在电路中).当P从B向A移动时,电阻丝串入电路中的部分的长度缩短,电阻变小,因而电路的总电阻也变小了.P移动时,使接入电路的电阻R由大变小的方案有:连接D、A端,P向左移时R变小;连接C、B端,P向右移时R变小;连接D、B端,P向右移时R变小.练习三(1)在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器,记下它们的额定功率和额定电压.自己设计一个表格,把观察的结果抄在作业本上.答:(表格见下页,仅供参考)(2)在用电器功率为2.4kW、电源电压为220V的电路中,应不应该选用熔断电流为6A的保险丝?因为10.9A>6A,故该种保险丝不能用.(3)日常使用的电功单位是千瓦时(俗称“度”),等于功率为1kW的电流在1h内所做的功.1kW·h等于多少焦耳?解:1kW·h=1kW×1h=1000×3600J=3.6×106J.(4)额定电压是220V,功率是40W、60W、100W的灯泡,正常发光时的电阻是多少?(5)在电阻器上除了标明电阻值,还标明额定功率值.这是它工作时允许消耗的最大功率,超过这个功率,电阻器会被烧坏.有一个“2k①允许加在这个电阻器上的最大电压是____V;②这个电阻器上能通过的最大电流是___A;③给这个电阻器加上10V的电压时,它消耗的功率是_____W.答:22.4V;0.112A;0.05V.练习四(1)额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器,电功率是多少瓦?每分钟产生多少焦耳热量?Q=Pt=303×60J=1.82×104J.(2)有一个1kW、220V的电炉,正常工作时电流是多少?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接在110V的电压上,它消耗的功率将是多少?说明:电炉的电阻丝的电阻值保持一定.当电压改变后,通过它的电流也改变,不能用4.55A 来计算了.(3)输电线的电阻共计1Ω,输送的电功率是100kW,用400V的低压送电,输电线因发热损失的功率是多少千瓦?改用104V的高压送电呢?解:画图2-49表示远距离输电.发热损失的功率为:P导=I2R导=2502×1W=62500W.功率,因为U=400V是输出总电压,其中包括导线电阻上的电压降和用求导线中的电流,因为U=400V不是导线上的电压降.(4)容量都是2L的电水壶,功率是1kW的,20min可以将水烧开,而功率是3kW的只要5min 就可以将水烧开.为什么小功率的电水壶不经济?答:在加热的过程中,由于水壶的温度比周围环境温度高,电水壶将向外散热.功率小的电水壶加热的时间较长,向外散热的时间也长,损失能量较多而不经济.练习五(1)求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻.如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电,每个电阻两端的电压是多少?解:R总=R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω.所以U1=IR1=0.5×2V=1V,U2=IR2=0.5×3V=1.5V,U3=IR3=0.5×4V=2V.(2)由两个电阻器组成的串联电路,两端的电压是100V,其中一个电阻器的电阻是80Ω,两端电压是40V,求另一个电阻器的电阻.解:画出电路图来示意,见图2-50.用电器R2的电压是U2=U-U1=100V-40V=60V.说明:串联电路电压分配与电阻成正比,因此本题也可由U1∶(3)在图2-51所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值.在P从A向B滑动的过程中,如果电压表的示数总等于U,故障出在哪里?如果电压表的示数总等于零,故障出在哪里?已知电源和电压表都是好的.答:画出图2-52,当P由A向B滑动过程中,电压表示数始终等于U.说明P与A等势,则PA 中应该没有电流(I=0).电路中有开路而且开路发生在B处.这样,P、A与电源正极同,B与电源负极同,电压表示数总是U.若电压表示数总是零.则表示P与B等势,PB中没电线(I=0).则应当在A处发生开路,A与电源正极同,P、B与电源负极同,电压表示数总为零.当然假设电源到A和电源到B之间的导线连接均没断路,则可能在A或B处出现接头松脱接触不良现象.(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡,串联后接在220V的照明电路中,消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?为什么?(计算时假设灯丝电阻不随温度而改变)解:先求出灯丝电阻“220V 100W”灯泡串联后的功率变为P1=I2R1=(0.13)2×484W=8.18W.“220V 40W”灯泡串联后的功率变为P2=I2R2=(0.13)2×1210W=20.4W,可见后者的功率大.因为串联后两灯泡的电流相同了,消耗的电功率便与两灯丝的电阻成正比了.后者的灯丝电阻值较大,功率也大.练习六(1)电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着,求电路的总电阻是多少?(2)用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻,怎样连接可以得到26kΩ的电阻?答:不可能三个串联;如果三个并联,则总电阻将小于10Ω,也不kΩ=26kΩ.即将20kΩ和80kΩ的电阻并联,再跟10kΩ的电阻串联,就得到26kΩ的电阻.(3)R1、R2两个电阻并联,其中R1为200Ω,通过R1的电流I1为0.20A,通过整个并联电路的电流I为0.80A,求R2和通过R2的电流I2.解:画示意图2-54已知R1=200Ω,I1=0.20A,又已知I=0.80A,所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A.根据并联分路中电流与电阻成反比可(4)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上,它们消耗的功率各是多少?哪一个灯泡消耗的功率大?(计算时不考虑温度对电阻的影响)前者消耗功率较大.(5)一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电路图.答:如图2-56所示.练习七(1)已知电流表的内阻Rg为100Ω,满偏电流Ig为3mA.要把它改装成量程是6V的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3A的电流表,应并联多大的电阻?解:已知Rg=100Ω,Ig=3×10-3A.①把电流表改装为量程U=6V的电压表:用Ug表示电流表偏转到满刻度时它两端的电压,Rx表示分压电阻,Ux表示Rx分去的电压(图2-57),则U g=Ig·Rg=3×10-3×100V=0.3V.U x=U-Ug=6V-0.3V=5.7V.所以 Rx=2000Ω-100Ω=1900Ω.②把电流表改装为量程I=3A的电流表:用Rx表示分流电阻,Ix表示Rx分去的电流(图2-58),则I x=I-Ig=3A-3×10-3A=2.997A.由Ix·Rx=Ig·Rg,(2)某电流表串联一个9.5kΩ的电阻后,可测量的最大电压是10V.如果给它串联一个49.5kΩ的电阻,可测量的最大电压是50V.求电流表的内阻Rg和满偏电流Ig.解:画图2-59示意.通过表头的满偏电流Ig是不变的.所以U1=Ig(Rg+R1),U2=Ig(Rg+R2).已知R1=9.5×103Ω,U1=10V,R2=49.5×103Ω,U2=50V,由此得=500Ω=0.5kΩ.(3)如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60甲)应怎么改?如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻,它的量程变为多少?它的刻度盘数字(图2-60乙)应怎么改?答:电压表串联了阻值等于其内阻的电阻以后,量程将扩大一倍,即扩大到二倍.刻度盘数字应把3V改成6V;2V改成4V;1V改成2V.电流表并联了阻值等于其内阻的电阻后,量程也将扩大到二倍.应把刻度盘上的数字3A改为6A;2A改为4A;1A改为2A.(4)图2-61中的R代表用电器,R'是滑动变阻器,它起分压电阻的作用,移动滑片P可以改变用电器R两端的电压.设R的阻值为200Ω,R'的最大阻值也是200Ω.求R两端的电压的变化范围.答:当P滑到R'的下端时,R'全部串入电路中,由于R'的最R'的上端时,R'被短路而全部没用,此时R两端的电压是100V.所以,R两端电压变化范围为50~100V.练习八(1)电源的电动势为1.5V,内电阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.28Ω,求电路中的电流和路端电压.U=IR=1.07×1.28V=1.37V.(2)电动势为2.0V的电源,与9.0Ω的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为1.8V.求电源的内电阻.U'=ε-U=2.0V-1.8V=0.2V.(3)电源的电动势为4.5V,内电阻为0.50Ω,把它接在4.0Ω的外电路中,路端电压是多少?如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻,路端电压又是多少?如果6.0Ω的电阻不是并联而是串联在外电路中,路端电压又是多少?所以U1=I1R1=1.0×4.0V=4.0V;所以 U3=I3(R1+R2)=0.43×(4.0+6.0)V=4.3V.(4)在图2-62中,加接一个电流表,就可以测出电源的电动势和内电阻.当变阻器的滑片在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是0.20A和1.98V,改变滑片的位置后,两表的读数分别是0.40A和1.96V.求电池的电动势和内电阻.解:画出图2-63的电路图,根据闭合电路的欧姆定律可得ε=U1+I1r,ε=U2+I2r,式中U1=1.98V,I1=0.20A,U2=1.96V,I2=0.40A.解出r得:代入ε=U1+I1r,得ε=1.98V+0.20×0.1V=2.00V.(5)许多人造卫星都用太阳能电池供电.太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA.求这块电池板的内电阻是多少?解:开路电压可近似认为是电源电动势,ε=600×10-3V.短路电练习九(1)找一个半导体收音机,打开看看里面有几节电池,是怎样接的.算一算这个收音机的电源电压是多少?说明:课上教师示范怎样打开半导体收音机,并如何观察里面的电池个数.然后让学生回去实际观察.(2)太阳能电池由许多电池小片串联或并联组成.某种电池的电动势是600mV,允许通过的最大电流是25mA.求在下列两种情况中应该怎样连接电池小片:①需要240V,25mA的电源;②需要600mV,2.5A的电源.解:①可将400个电池小片串联;②可将100个电池小片并联.(3)有10个相同的蓄电池,每个蓄电池的电动势为2.0V,内电阻为0.04Ω.把这些蓄电池接成串联电池组,外接电阻为3.6Ω.求电路中的电流和电池组两端的电压.因为U=IR,所以电池组两端电压U=5.0×3.6V=18V.说明:求出电流后也可这么求电池组两端的电压:U=ε-Ir=20V-5.0×0.04×10V=18V.(4)有两个相同的电池,每个电池的电动势为1.5V,内电阻为1.0Ω.把这两个电池接成并联电池组,外接电阻为9.5Ω.求通过外电路的电流和电池组两端的电压.电池组路端电压U=IR=0.15×9.5V=1.43V.两个电池是并联的,每个电池两端电压都是1.43V.(5)图2-64的盒内有由导线和三节干电池组成的电池组,A、B、C、D是四个接线柱.用电压表测量任意两点间的电压,测量结果如下:UAC=0;UBD=UAB=UCB=1.5V;UAD=UCD=3V.试判断盒内电池是怎样连接的?解:答案不是唯一的.如图2-65所示.练习十(1)按照课本图2-26甲(教参图2-10)的接法测电阻,如果电流表的读数是0.2A,电压表的读数是30V,算得的待测电阻的阻值是多少?这个阻值比实际的阻值大还是小?如果已知电压表的电阻是3kΩ,利用并联电路的知识,算出更精确一些的电阻R的值.测得的阻值比实际阻值要小.因为这么算出的R实际上是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻.(2)在课本图2-26乙(教参图2-11)中,如果电压表的读数为10V,电流表的读数为0.10A,电流表的电阻为0.20Ω.求待测电阻的阻值.实际上,上面计算出来的阻值是(R'+RA).所以,待测电阻的较精确的阻值为R'=R-RA=100Ω-0.20Ω=99.8Ω.习题(1)三个阻值都是12Ω的电阻,可以有几种连接方法?连接后的等效电阻(即总电阻)各是多大?解:①三个串联,总电阻R1=3×12Ω=36Ω;③两个并联再跟第三个串联,总电阻④两个串联再跟第三个并联,总电阻(2)一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路,盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱(图2-66),已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍.而3、4间没有明显的电阻.试画出盒内电路最简单的一种电路图.答:如图2-67所示,最简单的用两个电阻,可像图甲那样连接.说明:本题如果不限制条件则有无穷多解,用四个电阻可像图乙那样连接;用五个电阻可像图丙那样连接.本章练习九(5)和章末习题(2)黑盒子问题的不加限制条件的解答,《物理教学》1986年第8期34页刊载的赵基清同志写的《匣子问题的解答》可供参考.(3)两个电阻R1、R2跟电源串联在一起.如果在电阻R2的两端并联上一根导线L(图2-68),判断下列哪些说法是对的?(电源内阻和导线L的电阻都忽略不计)①通过电阻R1和R2的电流相等;②U1=U,电阻R2上的电压为零;④去掉电阻R2,电路中的电流不发生变化.答:②、③、④正确.(4)如图2-69所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C两点接在电路中时,导线中的电流是6A,圆环消耗的功率是108W.如果保持导线中的电流不变,换接A、C两点,圆环消耗的功率是多少?解:导线中电流不变,则由P=I2R可知,功率P之比等于电阻R之比.设圆环电阻(假设将圆环断开,其两端间的电阻)为6r.接A、B(5)在图2-70中,AB间的电压UAB=9V,R1=R2=R3=6Ω.开关S打开和闭合时,电阻上的电压各是多少?通过它们的电流各是多少?解:①S打开时,UAB=9V,总电阻R=R1+R2=12Ω.所以R1上的电压U1=IR1=0.75×6V=4.5V;R2上的电压U2=IR2=4.5V.6V=6V.(6)用一个电源、一个电流表和一个已知阻值的电阻R,怎样测量一个未知的电阻Rx?如果把电流表换成电压表,又应该怎样测量Rx的大小?画出电路图,写出简要的实验步骤,列出求Rx的计算式(电源内阻忽略不计).解:①先用电流表照图2-71甲那样连接电路,测出I1.由ε=I1R,测出电源电动势ε(电源内阻不计,不必列入算式中).再照图2-71乙那样把Rx接入电路,由电流表读出I2,再由ε=I2(R+Rr),便可计算算出I;再像2-71丁那样用电压表测出Rx两端的电压U2,因为Rx与R串联,电流相同,所以说明:上述测量中,没有考虑电压表、电流表本身的内阻对电路的影响,因此测量结果是不很精确的.(7)在图2-72的电路中,电压U为10V,电阻R为5.0Ω.①当c、d连接起来时,电路中的电流有多大?②当内阻Rg为0.10Ω的电流表两端分别接在c、d上时,电路中的电流有多大?③换用内阻为0.01Ω的电流表接在c、d上,电路中的电流有多大?④将电流表串联在电路中测量电流,对测量结果有什么影响?②接入Rg=0.10Ω的电流表,电路中的电流③接入Rg=0.01Ω的电流表,电路中的电流④由上述可见,电流表串联接入电路后,增加了电路中的总电阻值,使测得的电流比原来的小,电流表的内阻越大,造成的误差也越大.(8)照明电路的电压U=220V,并联了20盏电阻R都是807Ω(发光时的电阻)的电灯,两条输电线的电阻r都是1.0Ω(图2-73).只开10盏灯时,整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大?20盏灯都打开时,情况又怎样?整个电路消耗的电功率为P总=IU=2.66×220W=585W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=2.66×2.0V=5.3V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=2.662×2.0W=14W.整个电路消耗的电功率为P总=IU=5.19×220W=1.14×103W.输电线上损失的电压ΔU=I·2r=5.19×2.0V=10.4V.输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=5.192×2.0W=54W.说明:用电器增多,电流增大,输电线上的电压损失也就增大,造成用电器两端电压偏低、获得功率减小,严重时会使用电器不能正常工作.(9)在图2-74所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2=15Ω,电池组的电动势ε=12V,内电阻r=1Ω.电流表的读数为0.4A.求电阻R3的阻值和它消耗的功率.解:已知R2=15Ω,I2=0.4A.所以U2=I2R2=0.4×15V=6V.又已知ε=12V,所以U内+U1=ε-U2=12V-6V=6V.电路中总电流因此,U3=U2=6V,I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A.(10)在图2-75所示的电路中,电源是由四个相同的电池串联组成的,电压表的电阻非常大,而电流表和导线的电阻非常小.在开关S断开时,电压表的读数是6.0V,在开关S闭合时,电压表的读数是4.8V,电流表的读数是1.2A.求每个电池的电动势和内电阻.解:设每个电池的电动势是ε、内阻是r.在S断开时,I=0,所以∑ε≈U=6.0V,每个电池的电动势ε在S闭合时,I=1.2A,U=4.8V,U内=∑ε-U=6V-4.8V=1.2V,说明:①在闭合电路的解题中,要注意局部和整体的交错配合,往往会先处理局部,再考虑闭合电路整体,然后再回到要求解的那个局部.计算中要注意电压U、电阻R和电流强度I三者之间的对应性——哪段电路的电阻、哪段电路的电压和哪段电路中的电流.②电压表和电流表的内阻要不要考虑,需要从题文给出的具体情况来判定.一般的电路运算中,认为电压表的电阻是非常大的,电流表的电阻是非常小的,比如本章的大多数习题就是这么对待的,尽管题文中没有作这样的说明.在某些习题中,涉及到电表的内阻时,比如练习十、本习题中的第(7)题等等,当然必须考虑进去了.③要让学生养成画电路图表示题意,从分析电路入手去找出物理量之间的因果关系的习惯,克服从题文中找数字,套公式出答案的解题方法.对求出的答案要代回电路中去看它是否跟其他各量对应.④本章练习和习题中有“黑盒子”问题,判断电路故障的练习,分析说明题,以及动手制作的小实验,它们对训练学生的思维能力、联系实际的能力是有益的,要予以重视.。
高中物理恒定电流典型例题
2.1 导体中的电场和电流电动势例1、关于电流的说法正确的是()A、根据I=q/t,可知I与q成正比。
B、如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等,则导体中的电流是恒定电流。
C、电流有方向,电流是矢量D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位例2、如果导线中的电流为1mA,那么1s内通过导体横截面的自由电子数是多少?若算得“220V,60W”的白炽灯正常发光时的电流为273mA,则20s内通过灯丝的横截面的电子是多少个?例3、关于电动势,下列说法正确的是()A、电源两极间的电压等于电源电动势B、电动势越大的电源,将其它形式的能转化为电能的本领越大C、电源电动势的数值等于内、外电压之和D、电源电动势与外电路的组成无关2.2 串、并联电路的特点电表的改装例1. 有一个电流表G,内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0 —3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?例2.有一个电流表G,内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。
要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表,要并联多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?例3.一安培表由电流表G与电阻R并联而成。
若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些,下列可采取的措施是A.在R上串联一个比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻2.3欧姆定律电阻定律焦耳定律例1如图1所示的图象所对应的两个导体(1)电阻之比R1:R2_____;(2)若两个导体的电流相等(不为零)时电压之比U1:U2为______;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______。
例2如图2所示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A,则电动机线圈的电阻为多少?(g取10m/s2)例3有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。
恒定电流高考实验题精选
恒定电流高考实验题精选(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除3-1恒定电流高考实验题精选1. (1) 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在如图所示的四个电路图和给定的三个滑动变阻器中选取适当的电路和器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取。
E.总阻值I5Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器F.总阻值200Ω,最大允许电流2A的滑动变阻器G.总阻值1 000Ω,最大允许电流1A的滑动变阻器(2) 由实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图中b线,将该小灯泡与一干电池组成闭合电路,该电池两极的电压随电路中电流的变化关系图线如图中a线,则小灯泡与电池连接后的实际功率为 W;若再将一阻值为0.75Ω的电阻串联在电路中,则小灯泡的实际功率为 W.2.现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.(1) 实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格:A .10Ω 2.5 WB .100Ω 1. 0 WC .200Ω 1. 0 WD .2 000Ω 5.0 W 本实验应选哪一种规格?答 。
(2) 该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图 (b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1 V -1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E 为 V ,内阻r 为 Ω.3.(9分)某同学利用图(a )所示电路测量量程为2.5V 的电压表○V 的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R (最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值5k Ω),直流电源E (电动势3V)。
高中物理:恒定电流练习含答案
高中物理:恒定电流 练习(含答案)1、在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2匚向左迁移的负离子 所带电荷量为3 C,那么电解槽中电流强度大小为()A . 0.1 AB . 0.2 AC . 0.3 AD . 0.5 A2、以下说法中正确的是()A .在外电路中和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断地定向移动形成电流B .静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C .在电源内部正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D .静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加3、如图所示是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A .加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B .加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C .无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D .二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线4、(双选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V 1、V 2,若将两表串联后去测某 一线路的电压,则两只表()A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小5、下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min 产生的热量为()反向应HiW4,0 anYaw惠一一正向电珏/vC . 1.32X 104 J6、一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝,把它拉成3L 长的均匀细丝后,再切成等长的三段,则其 中每一段电阻丝的阻值为()A .3RB .RC . R7、如图所示,电源电动势为E,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表,.•的读数U 1与电压表二•的读数U 2的变化情况是()A. U 1变大,U 2变小B. U 1变大,U 2变大C. U 1变小,U 2变小D. U 1变小,U 2变大8、(双选)下列操作正确的是()A .用多用电表测电压时,要将红表笔接高电势点B .用多用电表测电流时,应将多用电表串联接入电路C .用多用电表测电阻时,要选择合适挡位,使表头指针偏转角度尽可能大D .用多用电表测电阻时,待测电阻可以与外电路的电源相连接*9、关于电源的说法不正确的是()A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能*10、(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为 图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是()A.1.80X 103 J B . 1.10X 104 J D . 1.08X 105 JD .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 毫安表的满偏电流是1 mA,内电阻为100 Q ,现有两个定值电阻R 1 = 200 Q ,R 2=600 Q ,用这60 W ”,C 灯“20 V 20 W ”,D 灯“20 V 20 W ”。
恒定电流分章节试题附答案
§1导体中的电场和电流【典型例题】【例1】如图验电器A 带负电,验电器B 不带电,用导体棒连接A 、B 的瞬间,下列叙述中错误的是( A )A 、有瞬时电流形成,方向由A 到BB 、A 、B 两端的电势不相等C 、导体棒内的电场强度不等于零D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【解析】A 、B 两个导体,由A 带负电,在A 导体周围存在指向A 的电场,故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ;另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下,发出定向移动,由于导体棒中的自由电荷为电子,故移动方向由A 指向B ,电流方向应有B 到A 。
【答案】A【例2】在彩色电视机的显像管中,从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速,且形成的电流强度为I 的平均电流,若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
设电子的质量为m ,电荷量为e ,进入加速电场之前的速度不计,则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少?【解析】本题已知的物理量很多,有同学可能从电子被电场加速出发,利用动能定理来求解,如这样做,将可求得电子打到荧光屏的速度,并不能确定打到荧光屏上的电子数目,事实上,在任何相等时间里,通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的,荧光屏是最后的一个横截面,故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ,这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目,n=eIt e Q = 【例3】如图所示的电解槽中,如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB ,那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向;⑵电解槽中的电流方向如何?⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少?⑷电解槽中的电流为多大?【解析】⑴电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动⑵电解槽中的电流方向向右⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ,而8C 的负电荷向左通过该横截面,相当于又有8C 正电荷向右通过横截面,故本题的答案为16C⑷由电流强度的定义I=416=t Q =4A 【基础练习】一、选择题:1、下列关于电流的说法中正确的是( )A 、只要导体中有电荷运动,就有电流B 、导体中没有电流时,导体内的电荷是静止的C 、导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的D 、电流可能是由正电荷定向移动形成的,也可能是负电荷定向移动形成的2、形成持续电流的条件是( )A、只要有电压加在物体的两端B、必须保持导体两端有电压C、只在导体两端瞬间加电压D、只要有大量的自由电荷3、关于电流的方向下列说法中正确的是()A、在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的B、在电解液中,电流的方向为负离子定向移动的方向C、无论在何种导体中,电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D、在电解液中,由于是正负电荷定向移动形成的电流,所以电流有两个4、在电源的正、负极间连接一根粗细均匀的导线,在导线内部就会形成电场,下列说法中正确的是()A、导线内部形成的电场,只有电源产生B、导线内部形成的电场,有电源和导线上堆积的电荷共同产生C、导线内的电场线应和导线平行D、导线内电场线应指向导线的某一侧5、下列关于电流的说法中,正确的是()A、电流有方向所以电流强度是矢量B、大小不随时间变化的电流叫恒定电流C、方向不随时间变化的电流叫恒定电流D、通常所说的直流电常常是指恒定电流6、下列关于电流的说法中,正确的是()A、金属导体中,电流的传播速率就是自由电子定向迁移的速率B、温度升高时金属导体中自由电子热运动加快,电流也就增大C、电路接通后,电子由电源出发,只要经过一个极短的时间就能到达用电器D、通电金属导体中,自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动二、填空题:7、在金属内部,能自由移动的电荷是;在酸、碱、盐等液体内部能自由移动移动的电荷是(填“原子”、“原子核”、“电子”、“正离子”或“负离子”)8、某电解槽中,在5s内通过某一固定截面向左迁移的负离子所带的总电量为0.20C,则该电解槽中电流强度为A,电流方向为。
恒定电流典型例题(全聿)
C.滑动变阻器(0~50 Ω) D.滑动变阻器(0~500 Ω) (3) 某位同学记录的 6 组数据如下表所示,其中 5 组数 据的对应点已经标在图 2 的坐标纸上,请标出余下一组数 据的对应点,并画出 U-I 图线。 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E= V,内电阻 r= Ω
(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数 U 以及干电池的输出功率 P 都会发生变化.图 3 的各示意图 中正确反映 P-U 关系的是 序号 电压 U(V) 电流 I( A ) 1 1.45 0.060 2 1.40 0.120 。 3 1.30 0.240 4 1.25 0.260 5 1.20 0.360 6 1.10 0.480
4
26. 【电路计算】 有一个直流电动机, 把它接入 0.2V 电压的电路时, 电机不转, 此时测得流过电动机的电流是 0.4A; 若把电动机接入 2.0V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是 1.0A。求: (1)电动机线圈的电阻; (2)电动机正常工作时的输出功率; (3)电动机正常工作时的效率 (4)在发动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率。
kl neS
B.
kl ne 2 S
C.
kS nel
1
D.
kS ne 2 l
10 . 【闭合欧姆】 如 图 所 示 为 两 个 不 同 闭 合 电 路 中 两 个 不 同 电 源 的 U -I 图 象 , 则下述说法不正确的是 ( ) A.电动势 E1=E2,发生短路时的电流 I 1>I 2 B.电动势 E1=E2,内阻 r 1>r 2 C.电动势 E1=E2,内阻 r 1<r 2 D.当电源的工作电流变化相同时,电源 2 的路端电压变化较大
恒定电流学生实验(五个)
恒定电流学生实验(五个)实验一:描绘小电珠的伏安特性曲线【实验目的】通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律.【实验原理】在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系,也就是U-I曲线是条过原点的直线。
但是实际电路中由于各种因素的影响,U-I曲线就可能不是直线。
如图3-1所示,根据分压电路的分压作用,当滑片C由A端向B端逐渐移动时,流过小电珠(“3.8V、0.3A”或“4V、0.7A”)的电流和小电珠两端的电压,由零开始逐渐变化,分别由电流表、电压表示出其值大小,将各组I、U值描绘到U--I坐标上,用平滑的曲线连接各点,即得到小灯泡的伏安特性曲线。
;图3-1 金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。
本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化,从而了解它的导电特性。
【步骤规范】实验步骤操作规范一.连接实验电路1.对电流表、电压表进行机械调零2.布列实验器材,接图3-1连接实验电路,电流表量程0.6A,电压表量程3V 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对。
2.电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器的电阻置于阻值最大;电线连接无“丁”字形接线。
二.读取I、U数据1.将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动,读取一组电流表和电压表的读数2.逐渐移动滑动变阻器的阻值,在“0~3.8V”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I 1.使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大,可在伏特表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值,并将数据记录在表中。
调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压2.电流表和电压表读数要有估读(一般可估读到最小分度的101三.描绘图线将12组U、I值,描绘到I—U坐标上,画出I—U曲线在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来。
恒定电流(2)
电场与恒定电流典型例题一、电场篇1、如图所示, 1q 、2q 、3q 分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知1q 与2q 之间的距离为1l ,2q 与3q 之间的距离为2l ,且每个电荷都处于平衡状态。
试问:(1)若2q 为正电荷,则1q 为电荷,3q 为 电荷。
(2)1q 、2q 、3q 三者电量大小之比是 : :。
2、在x 轴上有两个点电荷,一个带正电1Q ,一个带负电2Q -,且122Q Q =。
用1E 和2E 分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上A 、12E E =之点只有一处,该处合场强为0。
B 、12E E =之点共有两处,一处合场强为0,另一处合场强为22E 。
C 、12E E =之点共有三处,其中两处合场强为0,另一处合场强为22E 。
D 、12E E =之点共有三处,其中一处合场强为0,另两处合场强为22E 。
3、如图所示,一质量为m ,带电量为q -的小物体,可再水平轨道ox 上运动,o 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿ox 轴正方向,小物体以速度0v 从0x x =点沿ox 轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力F 作用,且F qE <,设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路程。
★下图是某种静电分选器的原理示意图。
两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场。
分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等。
混合在一起的a 、b 两种颗粒从漏斗出口下落时,a 种颗粒带上正电,b 种颗粒带上负电。
经分选电场后,a 、b 两种颗粒分别落到水平传送带A 、B 上。
已知两板间距d =0.1m ,板的长度l =0.5m ,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×10-5C/kg 。
设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。
高考物理恒定电流例题
图1图7 例1:为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a 、b 、c ,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B.若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D.污水流量Q 与U 成正比,与a 、b 无关例2:有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。
设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )A .nvS △tB .nv △tC . e t I ∆D .Set I ∆ 例3:电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动,已知电子的质量为m ,电子的电量为e ,则其等效电流的大小等于________.例4:.微型吸尘器的直流电动机的电阻一定,当加在电机上的电压为0.3V 时,电机不转,但流过电机的电流为0.3A ;当所加电压为2V 时,电机正常工作,工作电流为0.8A ,求此时电动机输出的机械功率是多少?例5:一段粗细均匀的镍铬丝,横截面直径是d ,电阻是R ,把它拉制成直径为10d 的均匀细丝后,它的电阻为( )A .10000 RB .R/10000C .100 RD .R/100例6:一个灯泡L ,标有"6V ,12W "字样,一台直流电动机D ,其线圈电阻为2Ω,把L 与D 并联,当电动机正常丁作时,灯泡也正常发光.把L 与D 串联,当电动机正常工作时,灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).例7:如图7是一火警报警器的部分电路示意图,其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表,a 、b 之间接报警器.当传感器R 3所在处出现火情时,显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )A.I 变大,U 变大B.I 变大,U 变小C.I 变小,U 变小D.I 变小,U 变大例8:高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置.中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作,并于2005年初在湖南进行并网挂机实验.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图所示.超导部件有一个超导临界电流I c ,当通过限流器的电流I >I c 时,将造成超导体失超,从超导态(本题认为电阻为零)转变为正常态(本题认为是一个纯电阻).以此来限制电力图9系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R 1=3 Ω,超导临界电流I c =1.2 A ,限流电阻R 2=6 Ω,小灯泡L 上标有“6 V6 W”,电源电动势E=8 V ,内阻r=2 Ω.原来电路正常工作,现L 突然发生短路.则( )A.短路前通过R 1的电流为2/3 AB.超导部件将由超导态转为正常态C.短路后通过R 1的电流为4/3 AD.短路后通过R 1的电流为2 A例9:如图9,将电灯L 接在A 、B 两点之间时,电灯消耗的功率为9 W ,若该电灯接在较远的C 、D 两点之间时,电灯消耗的功率为4 W.则导线AC 、BD 上消耗的功率共为多少?(A 、B 间电压恒定不变)例10:如图10,为用直流电源给蓄电池充电的电路。
高二物理_恒定电流_习题(含答案)
第二部分 恒定电流(一)1.一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R 1;正常发光时灯丝的电阻为R 2。
比较R 1和R 2的大小,应是( )A .R 1>R 2B .R 1<R 2C .R 1=R 2D .条件不足,无法判断2.在图1所示电路中,A 、B 间的电压保持一定,U AB =6V ,电阻R 1=R 2=4Ω,R 3=2Ω。
那么( )A .开关S 断开时,R 3两端电压是3VB .开关S 接通时,R 3通过的电流是1.5AC .开关S 断开时,R 1通过的电流是0.75AD .开关S 接通时,R 1两端电压是4V3.电阻A ,B 的伏安曲线如图2所示,下面说法正确的是( ) A .两电阻串联后的伏安曲线在区域 I 内,两电阻并联后的伏安曲线在区域 III 内 B .两电阻串联后的伏安曲线在区域 III 内,两电阻并联后的伏安曲线在区域 I 内C .A ,B 电阻阻值之比为 1 : 3D .A ,B 电阻阻值之比为 3 : 14.在图3所示的电路中,当电键K 闭合后,电流表A 的示数为零,电压表V 1的示数为6V ,电压表V 2的示数为零。
导线、电表、电键及各接线处均无问题,这说明断路的是( ) A .电阻R 1 B .电阻R 2 C .电阻R 3 D .串联电池组5.一根粗细均匀、阻值为16Ω的电阻丝,保持温度不变,若先将它等分成4段,每段电阻为R 1,再将这4段电阻丝并联,并联后总电阻为R 2,则R 1与R 2的大小依次为( )A .1Ω,0.5ΩB .2Ω,0.5ΩC .2Ω,1ΩD .4Ω,1Ω6.图4中,四盏灯分别标为:L 1(4V ,1.6W ),L 2(5V ,1.25W ), L 3(6V ,1.8W ),L 4(10V ,10W )。
那么,将电路两端接到8V 电源上后,它们消耗的电功率P 1、P 2、P 3、P 4的关系是( ) A .P 1 > P 2 > P 3 > P 4 B .P 2 > P 1 > P 4 > P 3 C .P 2 > P 1 > P 3 > P 4 D .P 1 > P 2> P 4 > P 3R 1 V 2 V 1AK R 3R 2 图3SR 2R 1R 3 A B 图1 L 3 L 1 L 2 L 4图4 I BIII II A60︒ I O U30︒图27.如图5所示电路,电源的电动势为12V ,L 为灯泡,R 1和R 2为定值电阻,若用电压表测得A 、B 两点间的电压为12V ,则说明( ) A .L 、R 1和R 2都断了B .L 、R 1和R 2都是好的C .L 是好的,R 1和R 2中至少有一个断了D .R 1和R 2是好的,L 断了 8.在图6所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为零,电阻R 1=2R 2,在R 2的两端并联上一段电阻忽略不计的导线L ,则( )A .通过电阻R 1和R 2的电流I 1=I 2B .R 1两端电压U 1=2E /3C .导线L 中通过的电流I L =E/R 1D .使电阻R 2断路,通过R 1的电流不发生变化9.用两根导线组成输电线路,输电的功率为4400kW 。
高中二年级物理选修3_1恒定电流典型例题
恒定电流专项训练1、如图所示的电路中.灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的.现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些.则电路中出现的故障可能是( )A.R2短路B.R1短路C.R2断路 D.R l、R2同时短路2、某同学按如上图示电路进行实验,电表均为理想电表,实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是()①、R3短路②、R0短路③、R3断开④、R2断开A.①④B.②③C.①③D.②④3、电池A和B的电动势分别为εA和εB,内阻分别为r A和r B,若这两个电池分别向同一电阻R供电时,这个电阻消耗的电功率相同;若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻供电时的电功率分别为P A、P B.已知εA>εB,则下列判断中正确的是( )A.电池内阻r A>r B B.电池内阻r A<r BC.电功率P A>P B D.电功率P A<P B4、如右图所示电路中,灯A、B都能正常发光,忽然灯A亮度变亮,灯B亮度变暗,如果电路中有一处出现断路故障,则出现断路故障的电路是( )A.R1所在的支路B.R2所在的支路C.R3所在的支路D.电源所在的电路5、两只电流表A1、A2串联后连成如图1所示的电路,调节R使A1满偏时,A2的示数为满偏的2/3。
将A1和A2并联后连成如图2所示的电路,重新调节R,当A2满偏时,A1的示数为满偏的1/3。
已知A1的内阻为0.45Ω,那么A2的内阻为()A.0.1ΩB.0.3ΩC.0.45ΩD.1.5Ω6、在右图所示的电路中电源电动势为E,内电阻为γ.闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷量为Q,将滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向α一端移动一些,待电流达到稳定后,则与P移动前相比()A.U变小B.I变小C.Q增大D.Q减小第4题第5题第6题7、如右图所示,A、B、C、D是一个电学黑箱的四个接线柱,在电学黑箱中有三个阻值相同的电阻。
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例20:从下列实验器材中选出适当的器材,设计测量电路来测量电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度.
(A )待测电流表1A ,量程mA 50,内电阻约几十Ω (C )电压表V ,量程15V ,内阻Ω=k r V 15 (D )电阻箱1R ,阻值范围0–9999.9Ω
(E )电阻箱2R ,阻值范围0–999Ω (F )滑动变阻器3R ,阻值0–150Ω,额定电流1.5A (G )滑动变阻器4R ,阻值0–20Ω,额定电流1.5A (H )电阻0R ,阻值是40Ω,功率是0.5W (作保护电阻用) (I )电池组,电动势为V 12,内电阻约0.5Ω
此外还有单刀开关若干和导线若干,供需要选用.
(1)请设计一个测量电路,画出电路图。
(2)选出必要的器材,用器材前的字母表示,有_____________________。
(3)说明实验需要测量的物理量,并列出计算两个电流表内电阻的计算式。