恒定电流计算题(一、二)(含答案版)

恒定电流计算题（一）

高二年级 班 号 姓名

1.如图所示，M 为一线圈电阻r =0.4Ω的电动机，R =24Ω，电源电动势E =40V .当S 断开时，电流表的示数，I 1=1.6A ，当开关S 闭合时，电流表的示数为I 2=4.0A 求开关S 闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.

解：设电源内阻为r ′,当S 断开时，r R E I 1'+=

，即r

2440V

6A .1'+Ω=，得r ′=1Ω. 当S 合上时，I 2=4A ，则U 内=I 2·r ′=4V

U 外=E -U 内=40V -4V =36V ，也即电动机两端电压为36V

5W .24W .0)24

36

4(r )R U I (r I P 2222

=⨯-=-==外热

5W .875W .2U )R

U I (P P P 2=-⨯-

=-=外外

热总机 2.如图所示电路中，R 3=4Ω，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，由于某一电阻断路，使电流表读数为0.8A ，而电压表读数为3.2V 问:

(1)哪一只电阻断路?

(2)电源电动势和内电阻各多大? 解:(1)用排除法可判断得出R 1断路，

(2)R 1断开后，电压表示数即为R 2上的电压故Ω==

48A

.02V

.3R 2 R 1断开前,R 2上电压为0.75×4V =3V ，而此时电压表示数为2V ，故R 3上的电压为1V ，

Ω====Ω==

825A

.02V

I U R ,25A .041V R U I 311333 由E =U 外+Ir 可得R 1断开前:E =3V +(0.75+0.25)r ① R 1断开后:E =3.2V +0.8r ② 解①、②两式可得E =4V ，r =1Ω。

3.如图所示的电路中，R 1=3Ω，R 2=6Ω，R 3=1.5Ω，C =20μF 当开关S 断开时，电源所释放的总功率为2W ；当开关S 闭合时，电源所释放的总功率为4W 求:

(1)电源的电动势和内电阻；

(2)闭合S 时，电源的输出功率；

(3)S 断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少?

解:（1）S 断开时2W r

5.16E P 2

=++=

总 ① S 闭合时4W r

5.12E P 2

=++='

总

② 解①、②两式得E =4V ，r =0.5Ω (2)S 闭合时5W .35.3)4

E (P 2

=⨯=出 (3)S 断开时，U C =3V ，Q 1=CU C =6×10-

5C ， S 合上时，U ′C =0,Q 2=0

4.如图所示是电饭煲的电路图，S 1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开.S 2是一个自动温控开关，当温度低于约70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻R 1=R 2=500Ω，加热电阻丝R 3=50Ω，两灯电阻不计.

(1)根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程) (2)简要回答，如果不闭合开关S 1，电饭煲能将饭煮熟吗? (3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的功率之比.

解:(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S 2自动闭合，同时把手动开关S 1关闭，这时黄灯短路红灯亮，电饭堡处于加热状态，加热到80℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合待电饭煲中水烧干后，温度升高到103℃时.开关S 1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热，待温度下降至70℃时，S 2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态.

(2)不能，因为如果不闭合S 1，则只能将食物加热至80℃.

(3)设电饭煲处于加热状态时，功率为P 1，8W .1064W )5005050050(220R U P 2

23

21=+⨯==

设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P 2，则8W .88W 50

50050500500220R R U P 2

23

12

2≈+⨯+

=+=

所以P 1:P 2≈12:1

5．如图所示，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EF 与AB 、CD 接触良好．图中电压表为理想电压表．电池的电动势和内阻都不变．B 、D 与电池两极连接的导线的电阻可忽略．当EF 处于图中位置时，电压表的读数为U 1=4.0V ．已知将EF 由图中位置向左移动一段距离ΔL 后，电压表的读数变为U 2=3.0V 。若将EF 由图中位置向右移动一段距离ΔL ，，电压表的读数U 3是多少？

解：令ρ表示AB 、CD 上单位长度电阻丝的电阻，当EF 处于图中位置时，设EB 、FD 两段电阻丝的长度皆为l ．由于电压表是理想电压表，故电压表的读数就是EF 两端的电压．由分压关系得，

12U l

R r R =++ρε

①

当EF 由图示位置向左移动一段距离L ∆，EB 、FD 两段电阻丝的总电阻为)(2L l ∆+ρ．

由分压关系得

2)

(2U L l R r R =∆+++ρε

②

当EF 由图示位置向右移动一段距离L ∆，EB 、FD 两段电阻丝的总电阻为)(2L l ∆-ρ．由分压关系

得，

3)

(2U L l R r R =∆-++ρε

③

由以上三式，代入数值解得 V U 63=。