33.(08夏)如图33,电源的电动势E=4.5V,内阻r=0.50Ω,外电路的电阻R=4.0Ω; 闭合开关S,求:
(1)通过电阻R的电流I; (2)电阻R两端的电压U. (解:
(1)根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流
E4.5 I??A?1.0 A
R+r4.0+0.5
(2)电阻R两端的电压 U?IR?1.0?4.0 V?4.0 V)
(九).电源电动势和内阻的测量(B)
R r E r S 图33
1.(03春)图34的是经常在儿童玩具和多种电子产品中使用的6F22型迭层电池。它的标称电压为9V,放电电流较小(不大于100mA)。请在下列给出的器材中,选用合适的器材,设计实验电路,测出它的电动势E和内电阻r。给出的器材如下: 电压表V1 0~3V 电压表V2 0~15V 电流表A1 0~10 mA 电流表A2 0~100mA 电流表A3 0~600mA 滑动变阻器R1 0~50Ω 滑动变阻器R2 0~200Ω 滑动变阻器R3 0~800Ω 开关.导线若干
6F22 图 34 (1)在测量中电流表选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(填器材的符号)
(2)在图7所示的方框中画出实验电路原理图。
图 7 (3)图35每一个小方框表示一种仪器,方框两边的短直线表示连接仪器的引线。把这些仪器连接成正确的实验电路。
图35
(4)下表列出的是一个同学在实验室中测得的数据,请利用表中的数据,用做图法在图36的坐标纸上画出图象,根据图象求得电池的电动势E= V,内电阻r= Ω。 I/mA U/V
(解:(1)A2,V2,R3 1分 (2)如图(1)所示
图36
20 8.1 30 8.0 40 7.9 50 7.7 60 7.6 70 7.5
2分
(3)如图(2)所示
1分
(4)8.2~8.6,12~14 2分
)
(十).电功和电功率(B)
1.(92B)一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A。这时灯泡的电阻是_________V,它消耗的电功率是____________W。(18;72)
2.(94A)由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定。设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为P。那么 ( )(AC)
A.若U一定,则P与S成反比 B.若U一定,则P与S2成反比 C.若S一定,则P与U2成反比 D.若S一定,则P与U成反比
3.(94B)分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡L1和L2,串联后接在220V的照明电路中,L1消耗的功率是_____________,L2消耗的功率是
R2 __________。(8.18;20.4) R1 4.(96A)在37的电路中,三个电阻的阻值分别是:R1=9Ω,R2=18Ω,R3 - + R3=18Ω。设它们的电功率分别为P1.P2和P3,则 ( )(BCD) A. P1=P2 B.P2=P3 图37
C.P2=
1P1 D.P1=P2+P3 2
5.(95B)电路如图38。接通电路后三个灯的电阻都相等。那么三个灯消耗的电功率P1.P2.P3之间的关系是 ( )(D) A.P1=P2=P3 B.P1=P2>P3 C.P1=P2=
L1 L3 L2 S 图38
1P3 D.P3=4P1=4P2 2
6.(96B)在图39电路中,R1.R2.R3三个电阻消耗的电功率都相等。
I1 R1 由此可知( )(AD) I3 R3 A.电阻R1=R2=4R3 B.电阻R1+R2=R3 R2 - + I2 C.电流I1=I2=2I3 D.电流I1+I2=I3
图39
7.(92A)在图40电路中,电阻R1=3.2Ω,电池组的电动势E=10V,
E r R1 V 图40
R2 S R3
内电阻R=0.8Ω。
(1)当电键S断开时,电压表的读数为1.6V,求电阻R2的阻值和它这时消耗的电功率。
(2)当电键S断开时,电压表的读数为6.4V,求电阻R3的阻值和R2.R3这时分别消耗的电功率。 ((1) 16Ω;4W (2)16/15Ω;0.25W;3.75W)
8.(96A)如图41的电路中,电键S1断开时,电键S2分别接到M端与N
c b a 端,电压表的示数之比U1∶U2=4∶3。电键S1接通后,滑动变阻器的滑片
M E1 r1 移到a点,ac间电阻为R1,将S2分别接到M端与N端时,变阻器消耗的S1 电功率恰好都是4W。若变阻器的滑片移到b点,bc间电阻为R2,R2=14R1,S2 N E2 r2 S2接到N端时,变阻器消耗的电功率也是4W;那么,将S2再接到M端时,
V 变阻器消耗的电功率Px是多少W?(电源电动势和内电阻恒定不变,电压表
图41 对测量的影响忽略不计)(2.56W)
9.(96B)用电动势为8V.内电阻为2Ω的电池组连接两根各1Ω的电阻线,向某用电器(纯电阻)供电,如图42,该用电器可获得3W的
1Ω 用电器 电功率,求通过该用电器的电流和它两端的电压。
1Ω
(当R=12Ω时,I=0.5A,U=6V; 当R=4/3Ω时,I′=1.5A,
图42
U′=2V)
10.(98)电路如图43,已知电源的电动势为 E.内电阻为 r,A.B两个定值电阻的阻值分别为R1和R2,今调节可变电阻C,使其获得不同的电功率,试C A 确定使可变电阻C出现最大电功率时C的电阻值R3,并导出其最大电功率的表
B 达式。 E r
图43
R2(R1?r)E2R2(R3?;P3?)
R1?R2?r4(R1?r)(R1?R2?r)
11.(99)电阻R1.R2和电池组甲的U-I图象如图44,R2.R2分别与电池组甲接通时消耗的功率为P1.P2。
U/V R2 (1)若R1.R2阻值增大使电流减小,导致它们消耗的功率变为P1ˊ.P2ˊ。
设ΔP1= P1ˊ-P1,ΔP2= P2ˊ-P2,试分别分析ΔP1和ΔP2随电流的变化而变
6 R1 化的情况。
3 (2)若R1.R2阻值仍如图8-28所示,使它们分别与另一电池组乙接通,这
2 4 I/A 时它们消耗的功率分别为P1″.P2″,其中P1″=P1,P2″<P2。求电池组乙O 图44
的电动势及内电阻。
((1)ΔP1=1.5-1.5(I1-3)2; ΔP2=1.5-1.5(I2-3)2;(2) 3V<E<9V)
12.(00)某院内有居民甲.乙两户,院内的供电线路从进院后的接线端起,经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户,院内供电线路用横截面积是2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线。甲户用电器的总额定功率为2kW,乙户也为2kW,为了增加用户的安全用电功率,现在要进行“电力增容”改造,在改造时保持线路分布情况不变,使两户各自用电器总额定功率均增加到4kW,增容后院内的供电线路改用铜芯橡皮绝缘线,下表列出了不同横截面积.两种材料的导线在常温下的A全载流量(即在长
时间用电时的最大安全电流)。 导线横截面积S/mm2 2.5 4 6 10 铝芯橡皮绝缘线I/A 21 28 36 51 铜芯橡皮绝缘线I/A 28 37 47 68 设两户所有电器均为纯电阻,各用电器的额定电压都是220V,用户室内电线的电阻忽略不计,设进院后的接线端的电压总保持220V,试回答下列问题:
(1)在适用和经济的前提下,为了增容,院内的供电线路要选用哪一种横截面积的铜导线?说明理由。
(2)画出院内供电.用电的电路原理图,若增容后,甲.乙两用户都在同时使用“220V 4kW”的
-电器,则乙户所得到的实际电功率为多少?(铝的电阻率ρAl=2.9×108Ω·m;铜的电阻率ρCu=1.7
-×108Ω·m)
((1)总电流最大为 I总=P总/U=36.4A>21A 查表,选截面为4mm2的铜芯橡皮绝缘线。(2)3.58×103W)
13.(01)如图45,电阻R1=6Ω,R2为滑动变阻器未接入电路时 R1 两固定端a.b之间的阻值,d两点将R2等分为三段。按图接好电
R2 路后,发现将滑片I分别滑动 c点和 d点时,M.N间电路的等数电阻之比为 3∶4。把上述电路的 M. N两端接到电动势为 E.内a c d b P 电阻为 r的电源两极上。当滑片P位于 d点时, R2上损耗的电功M N 率P1=36W;如果P移到b端,那么R1上损耗的电功率P2≥36W。图45 求电源电动势E和内电阻r的取值条件。 (E=22(6+r);?0<r≤33Ω)
14.(02春)用两根导线组成输电线路,输电的功率为4 400kW。当输电电压为2 200V时,输电线上的电流是多少A?如果输电电压提高到原来的50倍,输电线上的电源又是多少A? (2×103A;40A) 15.(03春)白炽灯、电冰箱、空调器和洗衣机是四种常用的家用电器,它们在工作时要消耗电能。下面给出了五组电功率数值范围,每一种家用电器在正常工作时消耗的电功率在其中一组电功率范围内,请找出对应关系。家用白炽灯消耗的电功率通常在 范围内;家用电冰箱消耗的电功率通常在 范围内;家用分体空调器消耗的电功率通常在 范围内;常用洗衣机消耗的电功率通常在 范围内。(填写电功率范围前面的数字)(⑤,④,①,③)
①700W~1500W ②350W~600W ③180W~300W ④90W~150W ⑤15W~60W
16.(03夏)在如图4所示的电路中,电池的电动势E=3V,内电阻r = 0.4Ω.电键S闭合后,电流表的读数为0.5A,求电阻R的阻值和它消耗的功率.
S E,r R
A 图4