恒定电流实验练习题
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恒定电流练习题一、选择题1. 下列关于恒定电流的说法,正确的是:A. 恒定电流的电流大小和方向都不变B. 恒定电流的电流大小变化,但方向不变C. 恒定电流的电流大小不变,但方向变化D. 恒定电流的电流大小和方向都变化2. 在恒定电流电路中,下列哪种元件的电压与电流成正比?A. 电阻B. 电容C. 电感D. 二极管3. 欧姆定律适用的条件是:A. 任何电路B. 纯电阻电路C. 纯电容电路D. 纯电感电路二、填空题1. 恒定电流是指电流的大小和__________都不随时间变化。
2. 在闭合电路中,电流的方向是由__________流向__________。
3. 欧姆定律表达式为:I = _________,其中I表示__________,U表示__________,R表示__________。
三、计算题1. 已知某电阻的阻值为10Ω,通过该电阻的电流为2A,求该电阻两端的电压。
2. 一个电阻为5Ω的电阻器和一个电阻为10Ω的电阻器串联,接在电压为12V的电源上,求通过每个电阻器的电流。
3. 三个阻值均为6Ω的电阻器,两个串联后与第三个并联,接在电压为18V的电源上,求电路中的总电流。
四、判断题1. 在恒定电流电路中,电阻两端的电压与电流成正比。
()2. 欧姆定律适用于任何电路。
()3. 串联电路中,各电阻的电流相等。
()五、简答题1. 简述恒定电流的特点。
2. 什么是欧姆定律?请写出其表达式。
3. 串联电路和并联电路有什么区别?请分别举例说明。
六、作图题一个电源、一个电阻和一个开关串联的电路图。
两个电阻并联后接入电源的电路图。
三个电阻串联,其中一个电阻的两端并联一个电容。
一个电阻和一个电感串联后接入交流电源。
七、实验题1. 设计一个实验,验证欧姆定律。
请写出实验步骤、所需器材和观察记录的表格。
2. 通过实验测量一段导体在不同电压下的电流,并根据实验数据绘制IU图线。
请列出实验步骤和所需器材。
八、分析题1. 一个电阻为20Ω的电阻器,当通过它的电流为0.5A时,求该电阻器在5分钟内产生的热量。
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。
物理选修3-1第二章恒定电流练习题第二章恒定电流一、不定项选择题:1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流?()A.有可以自由移动的电荷B.导体两端有电压C.导体内存在电场D.导体两端加有恒定的电压2.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电量越多,电流越大B.电子运动的速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量3.某电解池,如果在1钟内共有5某1018个二价正离子和1.0某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.0AB.0.8AC.1.6AD.3.2A4.下列说法正确的是()比,与导体的电阻成反比正比,与通过导体的电流成反比C.欧姆定律适用于金属导体导电,电解液导电,电离后气体导电,或者是晶体二级管,晶体三极管导电D.欧姆定律只适用于纯电阻电路5.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是()A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等6.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图所示,电阻最大的导体是()A.aB.bC.cD.d7.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差,则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是()A.R1>R2B.R1<R2C.R1=R2D.无法判断8.关于电动势下列说法正确的是()A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量9.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A.如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D.如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量10.一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时,路端电压是1.5VB.外电路闭合时,1内它能向整个电路提供1.5J的化学能C.外电路闭合时,1内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能11.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向D.电动势是矢量12.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的是()A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大13.在右图所示的电路中,电源的内阻不能忽略。
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.。
高二物理恒定电流练习题(含答案) 高二物理恒定电流1.当变阻器R的阻值增加时,R两端的电压将减小,通过R的电流强度将减小。
2.若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,L2变亮,L1、L3、L4不变。
3.当滑动触头P向b端滑动时,A灯变暗,B灯变亮,R1消耗的功率变小。
4.原来断开的开关K闭合时,电路中Ua降低,Ub升高。
5.滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,A2示数先增大后减小,A1示数先减小后增大。
6.电上所带电量为4μC。
7.可变电阻R4的取值为40Ω。
8.要使液滴上升,可使R2减小。
9.在这个电路中,有一个水平放置的平行板电C,带电液滴静止在其中。
四个电键都是闭合的。
如果只打开一个电键,液滴会怎样运动?选项包括:A。
只打开K1,液滴仍然保持静止;B。
只打开K2,液滴会加速向上运动;C。
只打开K3,液滴仍然保持静止;D。
只打开K4,液滴会加速向下运动。
10.在这个电路中,开关K最初是闭合的。
当电阻R1和R2的滑片处于图中所示位置时,带电尘埃P悬浮在平行板电中,保持静止状态。
要使尘埃加速向下运动,应该采取哪些措施?选项包括:A。
将R1的滑片向上移动;B。
将R2的滑片向上移动;C。
将R2的滑片向下移动;D。
断开开关K。
11.在这个电路中,电源的电动势是恒定的。
如何使灯泡变暗?选项包括:A。
增大R1;B。
减小R1;C。
增大R2;D。
减小R2.13.这个电路中,直线OAC表示某个直流电源的总功率P总随电流I变化的图像,抛物线OBC表示同一个电源内部的热功率Pr随电流I变化的图像。
如果A和B对应的横坐标是2A,那么线段AB表示的功率和I=2A对应的外电阻是什么?选项包括:A。
2W,0.5Ω;B。
4W,2Ω;C。
2W,1Ω;D。
6W,2Ω。
14.在这个电路中,电阻R=3Ω。
当开关K断开时,电源内电路消耗功率与输出功率之比为1:3;当K闭合时,电源内电路消耗功率与输出功率相等。
那么当K断开和闭合时,电灯L上消耗功率的比例是多少?选项包括:A。
恒定电流练习题一、选择题1. 在恒定电流中,电流的方向是:A. 从正极流向负极B. 从负极流向正极C. 正负极之间来回流动D. 只在导线内部流动2. 欧姆定律描述的是:A. 电压与电流的关系B. 电阻与电流的关系C. 电压与电阻的关系D. 电流与电阻的关系3. 电阻的基本单位是:A. 欧姆B. 伏特C. 安培D. 法拉4. 以下哪个不是电路的基本元件:A. 电阻B. 电容C. 电感D. 变压器5. 电流的单位是:A. 伏特B. 安培C. 欧姆D. 法拉二、填空题6. 根据欧姆定律,电压U等于电流I与电阻R的乘积,即U=______。
7. 恒定电流的特点是电流大小和方向在一段时间内保持______。
8. 电路中的功率P可以通过公式P=U×I计算,其中U是电压,I是______。
9. 串联电路中,总电阻等于各个电阻的______。
10. 并联电路中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数的______。
三、简答题11. 解释什么是串联电路,并给出串联电路中电流的特点。
12. 解释什么是并联电路,并给出并联电路中电压的特点。
13. 什么是基尔霍夫电流定律(KCL)?请简述其内容。
14. 什么是基尔霍夫电压定律(KVL)?请简述其内容。
15. 描述如何使用欧姆定律来计算一个电路中的电阻值。
四、计算题16. 一个电阻为100欧姆的电路,通过它的电流为0.5安培,求该电路两端的电压。
17. 在一个并联电路中,两个电阻分别为200欧姆和300欧姆,求总电阻。
18. 一个串联电路中,有两个电阻分别为200欧姆和300欧姆,通过它们的电流为0.5安培,求电路两端的电压。
19. 一个电路中,电阻为50欧姆,通过它的电流为2安培,求电路的功率。
20. 一个电路中,电压为12伏特,总电阻为4欧姆,求通过电阻的电流。
五、应用题21. 一个家庭电路中,有一盏灯标有“220V 100W”,求这盏灯正常工作时通过它的电流。
22. 一个实验室电路中,有一个电阻器标有“1000欧姆1W”,求这个电阻器在额定功率下工作时通过它的电流。
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 ”。
高二物理恒定电流一.选择题1.在如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时( )A.R两端的电压将增大B.R两端的电压将减小C.通过R的电流强度将不变D.通过R的电流强度将减小2.在如图所示的电路中,若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是( ) A.L1变亮B.L2变亮C.L3变暗D.L4变暗3.如图所示电路中,电源电动势为E,,内电阻为r,A、B为两个相同的灯泡,R1为定值电阻,R0为滑动变阻器,当滑动触头P向b端滑动时,则( )A.A灯变暗,B灯变暗B.A灯变暗,B灯变亮C.R1消耗的功率变大D.R1消耗的功率变小4.如图所示的电路中,O点接地,当原来断开的开关K闭合时,电路中A、B两点的电势变化情况是( )A.都降低B.都升高C.U A升高,U B降低D.U A降低,U B升高5.如图所示的电路中,A、B两端间电压U恒定,干路中的定值电阻的阻值为R0,支路中的定值电阻的阻值为R2,滑动变阻器不接入电路时,两固定端a、b间的电阻为R1。
R0小于R1,R0和R2都不等于零。
那么,按图示电路,滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,电流表A1、A2的示数变化情况是( ) A.A2的示数一直不断增大B.A1的示数一直不断减小C.A2示数先增大后减小D.A1示数先减小后增大6.如图所示电路,电源电动势e = 6V,内阻不计。
R1 = 4Ω,R2 = 2Ω,R3 = 7Ω,电容器的电容C = 1mF,那么电容器上所带电量为( )A.2×10-6CB.6×10-6CC.0D.4×10-6C7.在如图所示的电路中,R1 = 10Ω,R2 = 20Ω,R3 = 8Ω,电容器的电容C = 10mF,电源电动势e = 12V,内阻不计。
要使电容器上板带正电,电量Q = 2×10-5C,则可变电阻R4的取值为( )A.8ΩB.16ΩC.32ΩD.40Ω8.水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路。
高中物理--恒定电流测试题(含答案)2示数相同,指针偏转角度相同B.图(a)中的A1示数比图(b)中的A1示数小,指针偏转角度相同C.图(b)中的A2示数比图(a)中的A2示数小,指针偏转角度相同D.图(b)中的A1A2示数均比图(a)中的相应电表示数小,指针偏转角度相同6.如图所示,电路中有两个电阻R1和R2它们的阻值分别为2Ω和4Ω,电源的电动势为10 V,内阻为2Ω,则通过电阻R1的电流为()A.2AB.4AC.1.5AD.3A7.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.8.如图所示,电路中有一台电压表V、一台电流表A和一个电阻R,电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.9.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电压为U(t)=Usinωt。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.10.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一台电压表V和一台电流表A。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.11.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.12.如图所示,电路中有一个电阻为R的电阻器,一个电感为L的电感器,一个电容为C的电,一台开关S和一台电压表V。
电源电动势为E,内阻为r。
当开关S闭合后,电路中的电流随时间变化的图线为()A.B.C.D.答案:1.A2.C3.A4.B5.A6.C7.B8.C9.A 10.C 11.A 12.C改写:1.一节干电池的电动势为1.5V,意味着当电池中通过1C的电荷量时,化学能能够转化为1.5J的电势能。
恒定电流练习题1. 一个导体的电阻为10欧姆,通过它的电流为2安培,求导体两端的电压。
2. 假设一个电路中,电源电动势为12伏特,内阻为0.5欧姆,外电路的总电阻为5欧姆,求电路的总电流。
3. 一个闭合电路中,电源电动势为9伏特,内阻为1欧姆,外电路的总电阻为4欧姆,求电源的输出功率。
4. 一个电路中,电源电动势为6伏特,内阻为0.2欧姆,外电路的总电阻为10欧姆,求电源的效率。
5. 一个电路中,电源电动势为15伏特,内阻为0.3欧姆,外电路的总电阻为12欧姆,求电路的总电流和电源的输出功率。
6. 一个电路中,电源电动势为18伏特,内阻为0.4欧姆,外电路的总电阻为20欧姆,求电源的效率和电源的输出功率。
7. 一个电路中,电源电动势为24伏特,内阻为0.5欧姆,外电路的总电阻为30欧姆,求电路的总电流和电源的效率。
8. 一个电路中,电源电动势为36伏特,内阻为0.6欧姆,外电路的总电阻为45欧姆,求电源的输出功率和电源的效率。
9. 一个电路中,电源电动势为48伏特,内阻为0.7欧姆,外电路的总电阻为60欧姆,求电源的输出功率。
总电阻为90欧姆,求电路的总电流。
11. 一个电路中,电源电动势为120伏特,内阻为1欧姆,外电路的总电阻为150欧姆,求电源的效率。
12. 一个电路中,电源电动势为240伏特,内阻为1.2欧姆,外电路的总电阻为300欧姆,求电源的输出功率。
13. 一个电路中,电源电动势为360伏特,内阻为1.5欧姆,外电路的总电阻为450欧姆,求电路的总电流。
14. 一个电路中,电源电动势为480伏特,内阻为1.8欧姆,外电路的总电阻为600欧姆,求电源的效率。
15. 一个电路中,电源电动势为600伏特,内阻为2欧姆,外电路的总电阻为750欧姆,求电源的输出功率。
16. 一个电路中,电源电动势为900伏特,内阻为2.5欧姆,外电路的总电阻为1125欧姆,求电路的总电流。
17. 一个电路中,电源电动势为1200伏特,内阻为3欧姆,外电路的总电阻为1500欧姆,求电源的效率。
恒定电流实验练习题一、电阻的测量1.0利用“安安”法测电流表的内阻1、从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。
(1)画出实验电路图:标明所用器材的代号。
(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1= ,式中各符号的意义是:。
器材(代号)与规格如下:电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω);电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω;电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ电阻R1,阻值约为100Ω;滑动变阻器R2,总阻值约50Ω;电池E,电动势1.5V,内阻很小;电键K,导线若干。
2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值2、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A1(量程250mA,内阻r1为5Ω);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);待测电阻R1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R2(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。
(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。
(2)实验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。
3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值待测电阻R x,阻值约为100Ω电源E(电动势约为6V,内阻不计)电流表A1(量程0-50mA,内阻r1=20Ω)电流表A2(量程0-300mA,内阻r2约为4Ω)定值电阻R0(20Ω)滑动变阻器R(总阻值10Ω)单刀单掷开关S,导线若干(1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3,请画出实验电路图,(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。
则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有:电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω;变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω;变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω;滑动变阻器R3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;单刀单掷开关K,导线若干。
(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。
(2)写出计算电压表V的内阻R V的计算公式为R V= 。
1.2利用“伏伏”法测定值电阻的阻值5、用以下器材测量电阻R x的阻值(900-1000Ω):电源E,有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的13,试画出测量电阻R x的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注)。
(2)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示R x的公式为R x= 。
㈢“加R”法“加R”法又叫“加保护电阻”法。
在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的原则,加保护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。
3.1利用“加R”法测电流表的内阻6、某电流表的内阻在0.1Ω-0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A. 待测的电流表A1(量程0.6A);B. 电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ);C. 滑动变阻器R1(最大电阻10Ω);D. 定值电阻R2(阻值5Ω);E. 电源E(电动势4V)F. 电键S及导线若干。
(1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则电流表A1内阻的表达式为:R A= 。
3.2利用“加R”法测电源的内阻7、测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
可选用的器材如下:量程为3V的理想电压表V;量程为0.5A的电流表A(有一定内阻);固定电阻R=4Ω;滑动变阻器R ;电键K,导线若干。
(1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。
(2)实验中,当电流表的读数为I1时,电压表的读数为U1;当电流表的读数为I2时,电压表的读数为U2,则可求出E= ,r= 。
(用I1、I2、U1、U2及R表示)。
“伏伏”法、“安安”法、“加R”法等测量电阻的新方法是伏安法的原理同具体的测量实际相结合的产物,是伏安法的原理在电阻测量中的实际应用:是对伏安法测电阻的原理的丰富和发展。
如果学生掌握了这一电阻测量的新理论,具体问题具体分析,就能在高考中创造性地完成电阻的测量这一类设计性实验,在高考中立于不败之地10、用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:待测电阻R x(阻值约为25kΩ)电流表A1:(量程100μA,内阻2kΩ)电流表A2:(量程500μA,内阻300Ω)电压表V1:(量程10V,内阻100kΩ)电压表V2:(量程50V,内阻500kΩ)电源E:(电动势15V,允许最大电流1A)滑动变阻器R:(最大阻值1kΩ)电键S,导线若干为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.(1)电流表应选________________,电压表应选__________________.(2)画出实验电路图.11、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V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关S,导线若干.(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的13,试画出测量电阻R x的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中的相应的英文字母标注).(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图5—11上画出连线.(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表v2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示R x的公式为R x=____________________.、、12、为了测定电流表A1的内阻,采用如图5—14所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程为200μA;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀掷开关.S2是单刀双掷开关.图5—14 图5—15(1)根据电路图,请在图5—15中画出连线,将器材连接成实验电路.(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保护R2不变,调节电阻R1,使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图5—16所示,电阻箱的阻值是_______Ω,则待测电流表A1的内阻R1=______Ω.(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用:_____________________(填写阻值相应的字母).A.200kΩB.20kΩC.15kΩD.20Ω图5—16 (4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器___________________(填写阻值相应的字母)是最佳选择.A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩ13、现有一块59C2型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50Aμ,内阻约为800~850Ω,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;电阻箱R′,最大阻值9999Ω;定值电阻R0,阻值1kΩ;电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3V;电池E3,电动势4.5V;(所有电池内阻不计),标准电流表A,满偏电流1.5mA;单刀单掷开关S1和S2;单刀双掷开关S3;电阻丝及导线若干.(1)采用如图5—18(甲)所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为__________________,选用的电池为_______________.甲乙丙图5—18(2)将G改装成两量程电流表,现有两种备选电路,如图5—18(乙)、(丙)所示.图_________为合理电路,另一电路不合理的理由是_______________________________.(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用A′来表示.14、(1)一个电压表V A的内阻R A=1000Ω,量程为1.0V,现要利用电阻箱扩大它的量程,改装成量程为3.0V 的电压表.改装后,再用一量程为3.0V的精确的电压表V B对改装后的电压表的所有刻度进行校准.除了这两个电压表V A、V B外,还有下列一些器材:电源E(电动势约为6V,内阻较小)变阻器R(总电阻约10Ω)电阻箱R0(0~9999Ω)开关S导线若干①如图5—20所示是以上器材和两个电压表V A、V B的实物示意图,试在图中画出连线,连成进行校准时的实验电路.②图中电阻箱的取值等于________________Ω.(2)用上述电压表V B和改装后并已校准过的电压表(以下称之为V C)以及一个开关和一些导线,去测量一个电动势大约为2V的电源的内阻r.①简要写出测量步骤.②用测得的量表达r的公式应为r=____________.15.某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.A.待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)B.电流表(量程0~0.6A,内阻0.1Ω)C.电压表(量程0~5V,内阻约5kΩ)D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)E.滑线变阻器(最大阻值50Ω)F.滑线变阻器(最大阻值1kΩ)G.直流电源(电动势15V,内阻可忽略)H.开关一个,导线若干实验中调节滑线变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.(1)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号.图5—40(2)如图5—40所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________________(填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6V时,其灯丝电阻值约为_________________Ω.(保留两位有效数字)。