2022年超级牛逼的恒定电流典型例题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载恒定电流【例 1】 试验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:A. I B. C. I D. o I o U o U o U U 解:灯丝在通电后肯定会发热,当温度达到肯定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高, 因此必需考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化;随着电压的上升,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度上升,电阻率也将随之增大,电阻增大,应点于原点连线的斜率必定越小,选 A;U 越大 I-U 曲线上对【例 2】下图所列的 4 个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率 P 与
2、电压平方 U 2 之间的函数关系的是以下哪个图象A. B. C. D. P P P P o U 2 o U 2 U 2 o U 2 o 2解:此图象描述 P 随 U 2 变化的规律,由功率表达式知:P U,U 越大,电阻越大,R图象上对应点与原点连线的斜率越小;选 C;【例 3】 某一电动机, 当电压 U 1=10V 时带不动负载, 因此不转动, 这时电流为 I 1=2A ;当电压为 U 2=36V 时能带动负载正常运转,这时电流为 多大?I 2=1A ;求这时电动机的机械功率是解:电动机不转时可视为为纯电阻,由欧姆定律得,RU15,这个电阻可认为RI1是不变的; 电动机正常转动时, 输入的电
3、功率为P电=U2I2=36W ,内部消耗的热功率P热=I22=5W ,所以机械功率P=31W 由这道例题可知:电动机在启动时电流较大,简洁被烧坏;正常运转时电流反而较小;名师归纳总结 【例 4】某始终流电动机提升重物的装置,如下列图,重物的质量m=50kg,电源供应第 1 页,共 14 页给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦, 当电动机以v=0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A ,求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s2). - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析:电动机的输入功率 P UI ,
4、电动机的输出功率P1=mgv ,电动机发热功率 P2=I 2r而 P2=P - P1,即 I 2r= UI mgv代入数据解得电动机的线圈电阻大小为 r=4【例 5】 来自质子源的质子 (初速度为零) ,经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流;已知质子电荷 e=1.60 10-19C;这束质子流每秒打到靶上的质子数为 _;假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀称的,在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和 n2,就 n1 n2=_;解:按定义,1v14L n 1s 2v2 质子源Ine,n
5、I6. 251015.L tte2由于各处电流相同,设这段长度为l ,其中的质子数为n 个,就由Ine和tl得Inev,n;而v22 as ,vs ,tvlvn2s 11串并联电路电表的改装教学过程:一、串并联与混联电路【例 1】 已知如图, R1=6 ,R2=3 ,R3=4 ,就接入电路后这三只电阻的实际功率之比为 _;解:此题解法许多,留意敏捷、奇妙;经过观看发觉三只电阻的电流关系最简洁:电流之比是I 1I 2I3=123;仍可以发觉左面两只电阻并联后总阻值为2 ,因此电压之比是 U 1U2U3=112;在此基础上利用P=UI ,得 P1P2P3=126 【例 2】 已知如图,两只灯泡 L
6、 1、L 2 分别标有“110V,60W” 和“110V ,100W ”,另外有一只滑动变阻器 R,将它们连接后接入 220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?名师归纳总结 A. L1L 2B. L1L 2C. L1L2D. L 1 R 第 2 页,共 14 页R R R L 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解: A、C 两图中灯泡不能正常发光;B、D 中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率肯定相等;可以直接看出:B 图总功率为200W,D
7、 图总功率为 320W,所以选 B;【例 3】 试验说明,通过某种金属氧化物制成的匀称棒中的电流 I 跟电压 U 之间遵循I =kU 3 的规律,其中 U 表示棒两端的电势差,k=0.02A/V 3;现将该棒与一个可变电阻器 R串联在一起后,接在一个内阻可以忽视不计,电动势为6.0V 的电源上;求: (1)当串联的可变电阻器阻值R 多大时,电路中的电流为0.16A?( 2)当串联的可变电阻器阻值R 多大U2 1V,时,棒上消耗的电功率是电阻R 上消耗电功率的1/5?解:画出示意图如右;U 1(1)由 I =kU 3 和 I=0.16A ,可求得棒两端电压为2V,因此变6V 阻器两端电压为4V,
8、由欧姆定律得阻值为25 ;(2)由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,棒两端电压为由 I =kU3 得电流为 0.02A ,变阻器两端电压为5V ,因此电阻为250 ;【例 4】 左图为分压器接法电路图,电源电动势为 E,内阻不计,变阻器总电阻为r;闭合电键S 后,R r b E U R x负载电阻 R 两端的电压U 随变阻器本身a、 b 两点间a o 的阻值 Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线A. B.C.D.S 解:当 Rx 增大时,左半部分总电阻增大,右半部分电阻减小,所以 R 两端的电压 U 应增大,排除;假如没有并联 R,电压匀称增大,图线将是;实际上并联了 R
9、,对应于同一个 Rx 值,左半部分分得的电压将比原先小了,所以正确,选 C 【例 5】 已知如图,电源内阻不计;为使电容器的带电量增大,可实行以下那些方法:A R1R2 C R3 C B A. 增大 R1B.增大 R2C.增大 R3D.减小 R1E C 解:由于稳固后电容器相当于断路,因此R3 上无电流,电C 容器相当于和R2 并联;只有增大 R2 或减小 R1 才能增大电容器C两端的电压, 从而增大其带电量; 转变 R3 不能转变电容器的带电量;名师归纳总结 因此选 BD ;+ R1P C R2B 第 3 页,共 14 页R3A U - - - - - - -精选学习资料 - - - - -
10、 - - - - 学习必备 欢迎下载【例 6】已知如图, R1=30 ,R2=15 ,R3=20 ,AB 间电压 U=6V ,A 端为正 C=2 F,为使电容器带电量达到 Q =2 10- 6C,应将 R4 的阻值调剂到多大?解:由于 R1 和 R2 串联分压,可知 R1 两端电压肯定为 4V,由电容器的电容知:为使 C的带电量为 2 10-6C,其两端电压必需为 1V ,所以 R3的电压可以为 3V 或 5V;因此 R4 应调剂到 20 或 4 ;两次电容器上极板分别带负电和正电;仍可以得出:当 R4 由 20 逐步减小的到 4 的全过程中,通过图中 P 点的电荷量应当是 4 10-6C,电
11、流方向为向下;【例 7】如下列图的电路中,4 个电阻的阻值均为 R,E 为直流电源, 其内阻可以不计,没有标明哪一极是正极 .平行板电容器两极板间的距离为 d.在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为 m,电量为 q 的带电小球 .当电键 K 闭合时,带电小球静止在两极板间的中点 O 上.现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能缺失,但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板 .求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷 . 解:由电路图可以看出,因 R4 支路上无
12、电流,电容器两极板间电压,无论 K 是否闭合始终等于电阻R3 上的电压U3,当 K 闭合时,设此两极板间电压为U,电源的电动势为E,由分压关系可得U U32E 3小球处于静止,由平稳条件得qU mg d当 K 断开,由 R1 和 R3 串联可得电容两极板间电压U 为U E2由得 U 3U4U U 说明 K 断开后小球将向下极板运动,重力对小球做正功, 电场力对小球做负功,说明小球所带电荷与下极板的极性相同,由功能关系mgd q 2U1mv20 22因小球与下极板碰撞时无机械能缺失,设小球碰后电量变为q ,由功能关系得名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料
13、- - - - - - - - - qU mgd=01 mv 2 2学习必备欢迎下载联立上述各式解得7 q 6qK U即小球与下极板碰后电荷符号未变,电量变为原先的7. 6【例 8】如下列图,电容器C16 F,C23 F,电阻 R16 ,R23 ,当电键断开时, A、B 两点间的电压UAB?当 K 闭合时,电容器C1 的电量转变了多少(设电压18 V ). 解:在电路中电容C1、C2 的作用是断路,当电键K 断开时,电路中无电流,B、C 等电势, A、D 等电势,因此U AB U DB18 V,U ABU ACUDB18 V,K 断开时,电容器C1带电量为Q1C1U ACC1U DC6 106
14、 18 C 1.08 104 C. 当 K 闭合时,电路 R1、R2 导通,电容器 C1 两端的电压即电阻 R1 两端的电压,由串联 的电压安排关系得:UACR 1 U12 V 5 C R 1R 2此时电容器C1 带电量为: Q1 C1UAC7.2 105 C 电容器 C1 带电量的变化量为: QQ1Q1 3.6 10所以 C1 带电量削减了3.6 105 【例 9】如下列图,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表;安培表名师归纳总结 A 1的量程大于A 2 的量程,伏特表V 1 的量程大于V 2 的量程,把它们按图接入电路,就第 5 页,共 14 页安培表 A 1 的读数安培表 A
15、 2 的读数;安培表 A 1 的偏转角安培表 A 2 的偏转角;伏特表 V 1 的读数伏特表 V 2 的读数;伏特表 V 1 的偏转角伏特表 V 2 的偏转角;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (填“ 大于”,“ 小于” 或“ 等于”学习必备欢迎下载)解:大于等于大于等于【例 10】某电流表的内阻在0.1 0.2 之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A待测电流表 A1(量程 0.6A );B电压表 V1(量程 3V ,内阻约 2k )C电压表 V2(量程 15V ,内阻约 10k );D滑动变阻器 R1(最大电阻 10 )E定值电阻 R2(阻值 5
16、 )F电源 E(电动势 4V )G电键 S 及导线如干(1)电压表应选用 _;(2)画出试验电路图;(3)如测得电压表的读数为V,电流表的读数为I,就电流表A 1 内阻的表达式为:RA= _ ;解:此题利用电压表指电压,电流表指电流的功能,依据欧姆定律 R= U 运算电流表的I内阻;由于电源电动势为 4V , 在量程为 15V 的电压表中有 2 的刻度没有利用,测量误差3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爱护,应选用电压表 V 1;由于电流表的内阻在 0.1 0.2 之间,量程为 0.6A ,电流表上答应通过的最大电压为 0.12V
17、,因而伏特表不能并联在电流表的两端,必需将一个阻值为 5 的定值电阻R2与电流表串联再接到伏特表上,才满意要求;滑动变阻器在本试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,因而滑动变阻器采纳限流的连接方式;故此题电压表选用V 1;设计电路图如图1 所示;电流表 A 1 内阻的表达式为:RA =U-R2;I【例 11】用伏安法测量某一电阻Rx 阻值,现有试验器材如下: 待测电阻 Rx(阻值约 5 ,额定功率为 1 W );电流表 A 1(量程 00.6 A,内阻 0.2 );电流表 A2(量程 03 A ,内阻0.05 );电压表 V1(量程 03 V ,内阻 3 k );电
18、压表 V 2(量程 015 V ,内阻 15 k );滑动变阻器 R0( 050 ),蓄电池(电动势为 6 V)、开关、导线 . 为了较精确测量 Rx阻值,电压表、电流表应选 _,并画出试验电路图 . 错解分析:没能据安全性、精确性原就挑选 了变阻器的分压接法 . A1 和 V 1,忽视了节能、便利的原就,采纳解题方法与技巧:由待测电阻Rx 额定功率和阻值的大约值,可以运算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - U=PR152.2 V,I=学习必备1欢迎下载P/ R/5=0.45
19、A. 就电流表应选 A 1,电压表应选 V 1. 又因 R A R V 0 . 2 3000 =24.5 Rx,就电流表必须外接 . 由于滑动变阻器的全阻值大于被测电阻 Rx,故第一考虑滑动变阻器的限流接法,如用限流接法,就被测电阻 Rx上的最小电流为 Imin= E 6=0.11 AI额,故可用限流电路 .电E x R 5 50路如下列图 . 【例 12】下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的试验所需的器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻 Rx (约 100 欧);(2)直流毫安表(量程 0 10 毫安,内阻 50 欧);(3)直流电压表(量程 0 3 伏,内阻 5 千欧);(4)直流电源
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- 2022 超级 恒定 电流 典型 例题
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