《3-1 閉合電路歐姆定律 同步練習(一)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《3-1 閉合電路歐姆定律 同步練習(一)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
閉合電路歐姆定律 同步練習(一)
【典型例題】
【例1】如圖所示,電源的電動勢是6V,內(nèi)電阻是0.5,小電動機M的線圈電阻為0.5,限流電阻R0為3,若電壓表的示數(shù)為3V,試求:
⑴電源的功率和電源的輸出功率
⑵電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率
【解析】⑴在串聯(lián)電路中,電壓表讀R0兩端的電壓,由歐姆定律得I=
電源的總功率:P總=EI=6W
由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得:P輸出=P總-Pr=6-12×0.5=5.5W
⑵電源的輸出功率為電動機和限流電阻獲得功率之和,
P輸出=PM+PO
PO=I2RO=3W
PM= P輸出- PO=5.5-3=2.5W
有PM=
2、P機+PMr
得P機=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W
【例2】如圖所示的電路中,R1和R2是定值電阻,在滑動變阻器R的滑動片P從下端a逐漸滑到上端b的過程中,電阻R1上消耗的電功率 ( )
A、 一定是逐漸減小
B、 有可能逐漸減小
C、 有可能先變小后變大
D、 一定是先變小后變大
【解析】R1為定值電阻,由P1=I2R1可知R1消耗功率由干路電流I決定,而干路電流的變化則由R、R2部分電路總電阻變化引起,設(shè)該部分的總電阻為RP,則
RP=
由極限定理可得:Rap+R2+RPb=R+R2=定值
當(Rap+R2)=RPb時,(Rap+R2)
3、·RPb=最大值
此時RP最大。
討論:若R≤R2,則P在向上移動過程中,RP一定減小。
由閉合電路歐姆定律I=一定增大,R1消耗變大。
若R>R2,則P在向上移動過程中,RP先變大,當取得最大值后,RP再減小,這樣回路中電流先變小,再變大,R1消耗的功率也先變小,再變大。
【答案】C
【例3】如圖所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=10Ω,R2的阻值未知,R3是一個滑動變阻器,在其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖所示,其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器兩個不同的端點時分別得到的。求:
⑴電源的電動勢和內(nèi)電阻;
⑵定值電阻R
4、2的阻值;
⑶滑動變阻器R3的最大值;
⑷上述過程中R1上得到的最大功率以及電源的最大輸出功率。
【解析】⑴由閉合電路歐姆定律得E=U+Ir
將圖象中A、B兩點的電壓和電流代入和得
E=16+0.2r E=4+0.8r
聯(lián)立解得E=20V r=20
⑵當R3的滑鍵自左向右滑時,R3阻值變小,使電路總電阻變小,而總電流變大。由此可知,圖線上的A、B兩點是滑鍵分別位于最左端和最右端時所得到的。當滑鍵位于最右端時,R3=0,R1被短路,外電路總電阻即為R2,故由B點的U、I值可求出R2。
R2=
⑶當滑鍵在最左端時,其阻值最大,并對應著圖線上的A點,故由A點的U、
5、I值可求出此時外電路總電阻,再根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律可求出R3的最大值。
R總=
又R總=
代入數(shù)值解得滑動變阻器的最大值R3=300
⑷當R1消耗的功率最大時,它兩端電壓最大,由UR1=E-I(R2+ r)知,這時電路的總電流I應最小,故應把滑動變阻器的阻值調(diào)到最大,再結(jié)合上面求出的有關(guān)數(shù)據(jù),便不難得出R1消耗的最大功率。
當R3=300時,I=
此時R1兩端的電壓為:U1=I·
則R1消耗的最大功率為P1m=
又當R外=r時,電源輸出功率最大,即有
Pm=
【基礎(chǔ)練習】
一、選擇題:
1、若用E表示總電動勢,U表示外電壓,U/表示內(nèi)電壓,R表示外電路總電阻,r表示內(nèi)
6、電阻,I表示總電流強度,考察下列各關(guān)系式
⑴U/=IR ⑵U /=E-U ⑶E=U+Ir ⑷I=E/(R+r) ⑸U=ER/(R+r) ⑹U=E+Ir
上述關(guān)系式中成立的是( )
A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹
2、下列關(guān)于閉合電路的說法中,錯誤的是( )
A、 電源短路時,電源的內(nèi)電壓等于電動勢
B、 電源短路時,路端電壓為零
C、 電源斷路時,路端電壓最大
D、 電源的負載增加時,路端電壓增大
3、單位電荷繞閉合電路一周,如外電路是純電阻電路,外電路中產(chǎn)生的熱量僅決定于( )
A、 電流強度的
7、大小,且與電流強度的平方成正比
B、 電源電動勢的大小,且與電動勢的大小成正比
C、 路端電壓的大小,且與路端電壓的大小成正比
D、 各部分電阻值的大小,且與電阻值成反比
4、如圖所示A燈與B燈的電阻相同,當滑動變阻器R的滑動片P向上滑動時,兩燈亮度變化是( )
A、A燈變亮,B燈變亮 B、A燈變暗,B燈變亮
C、A燈變暗,B燈變暗 D、A燈變亮,B燈變暗
5、在圖所示的電路中,R2為定值電阻,R1為滑動變阻器,當滑動變阻器的滑片P向左滑動時( )
A、 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
B、 電流表示數(shù)變小,電壓表
8、示數(shù)變大
C、 電流表和電壓表示數(shù)都變小
D、 電流表和電壓表示數(shù)都變大
6、如圖所示的電路中,調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表的讀數(shù)由6V變?yōu)?V,電流表讀數(shù)的變化量為0.5A,則下列說法中正確的是:( )
A、 電流表的讀數(shù)變小了,電源的內(nèi)阻為10Ω
B、 電流表的讀數(shù)變大了,電源的內(nèi)阻為20Ω
C、 電流表的讀數(shù)變大了,電源的內(nèi)阻為2Ω
D、由于不知道電流表的具體讀數(shù),因此無法計算電源的內(nèi)阻
一、 填空題:
7、在圖所示的電路中,R1=18,R2=10,當a、b兩點間接理想的電流表時,其讀數(shù)為0.5A,當a、b兩點間接理想的電壓表時,其讀數(shù)為3.6V,則該電源的
9、電勢為 V,內(nèi)電阻為 。
8、電動勢為3V、內(nèi)電阻為1的電源只給一個額定電壓為3V的小燈泡供電,若小燈泡兩端的實際電壓為2.5V,忽略溫度對燈泡電阻的影響,則此時小燈泡的實際功率是 W,小燈泡的額定功率是 。
9、如圖所示電路,當變阻器滑動觸頭向下滑動時,請討論電路中各電流表、電壓表的示數(shù)的變化情況,其中:
電流表A1的讀數(shù)將
電流表A2的讀數(shù)將
電流表A3的讀數(shù)將
電壓表V1的讀數(shù)將
電壓表V2的讀數(shù)將
電壓表V3的讀數(shù)將
10、
三、計算題:
10、如圖所示,電源電動勢E=10V,內(nèi)電阻r=2,R1=28,R2=30,R3=60,電容C=4×10-8F,試求:
⑴開關(guān)S斷開和閉合時電容器所帶電量之比
⑵開關(guān)S閉合后通過R3的電量
11、有一電動勢為30V、內(nèi)電阻為1的電源,將它與一盞額定電壓為6V、額定功率為12W的小燈泡及一臺線圈電阻為2的電動機串聯(lián)成閉合電路,小燈泡恰好正常發(fā)光,求電動機的輸出功率。
12、手電筒的兩節(jié)干電池用了很久后,小燈泡只能發(fā)出很微弱的光了。把這兩節(jié)干電池取出來,用電壓表測量,每一
11、節(jié)干電池兩端的電壓都很接近于1.5V,把它們裝入電子鐘里,電子鐘能正常工作,試用閉合電路歐姆定律來解釋這個現(xiàn)象。
根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir,電池用久了,內(nèi)阻r較大,由于小燈泡的電阻較小,電流I較大,所以路端電壓U較低,小燈泡只能發(fā)出微弱的光;用電壓表測量或裝入電子鐘,由于電流I很小,內(nèi)阻上的電壓很小,路端電壓仍接近于電源電動勢。
【能力提升】
1、如圖所示的電路中,當滑動變阻器的滑動觸點向下移動時,各燈的亮度變化情況是:( )
A、A、B、C三燈都變亮
B、A、B燈變亮,C燈變暗
C、A燈變亮, B、C燈變暗
D、A、C燈變亮,
12、B燈變暗
2、在如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,和未閉合開關(guān)S前相比較三個電表的讀數(shù)變化情況是:( )
A、 V變大、A1變大、A2變小
B、 V變大、A1變小、A2變大
C、 V變小、A1變大、A2變小
D、 V變小、A1變小、A2變大
3、一個電源對外電路負載電阻R供電,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,要讓負載電阻R獲得盡可能大的電壓,R和r的大小關(guān)系為 ;要使R中的電流盡可能大,R和r的大小關(guān)系為 ;要使R消耗的功率盡可能大,R和r的大小關(guān)系為 。
4、如圖所示電路,變阻器R1的最大值為4Ω,此時它的有效電阻為2Ω,定值電阻R2=6Ω,電源內(nèi)阻r=1
13、Ω。當開關(guān)閉合時,電源消耗的總功率為16W,輸出功率為12W,這時燈正常發(fā)光。求:
⑴電燈的電阻;
⑵當開關(guān)斷開時,要使燈仍能正常發(fā)光,R1的滑片應當移到什么位置?并求出此時電源的輸出功率和電源的效率?
答案
【基礎(chǔ)練習】
一、選擇題:
1、B 2、D 3、C 4、A 5、A 6、C
二、填空題:
7、6 2 8、1.25 1.8 9、變小 變大 變大 變小 變小 變大
三、計算題:
10、S斷開UC=E=10V S合 UC/=5V 2:1 Q=4×10-7C Q/=2×10-7C
14、 11、I=P/U=2A PM總=EI-PL-I2r=60-12-4×1=44W
P機= PM總-I2R=44-8=36W 12、根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir,電池用久了,內(nèi)阻r較大,由于小燈泡的電阻較小,電流I較大,所以路端電壓U較低,小燈泡只能發(fā)出微弱的光;用電壓表測量或裝入電子鐘,由于電流I很小,內(nèi)阻上的電壓很小,路端電壓仍接近于電源電動勢。
【能力提升】
1、D 2、C 3、R》r R盡可能小R=r 4、⑴I2r=P總-P輸 I2×1=16-12 I=2 E=8 U=6 RL=4Ω
⑵U=E-Ir=8-1=7 P輸=IU=7 W =87.5%
用心 愛心 專心