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1.在家里使用电热水壶时,会发现电灯会变暗,这是因为( )
A.电热水壶使电路总电流变小
B.电热水壶上的电压大于电灯上的电压
C.电路总电流不变,而电热水壶从电灯中分出了电流
D.干路电流增大,导致干路导线上的电压降增大
解析:选D.由于电热水壶是并联在电路中的,并联后总电阻变小,干路电流增大,导致干路导线上的电压降增大,电灯两端的电压变小而使电灯变暗.
2.有一台电风扇额定电压为220 V,额定电功率为50 W,线圈电阻为0.4 Ω,电风扇接入电压为220 V的电路中,关于它每分钟产生的热量是多少,有四位同学计算如下,其中正确的是( )
A.Q=Pt=50×60=3000 J
B.Q=IUt=50×220×60÷220 J=3000 J
C.Q=I2Rt=(50/220)2×0.4×60 J=1.2 J
D.Q=U2t/R=2202×60/0.4 J=7.26×106 J
解析:选C.这是一个非纯电阻电路,电风扇产生热量只能根据焦耳定律Q=I2Rt计算.
3.(2012·贵池中学模拟)如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1、L2都能发光.后来由于某种故障使灯L2突然变亮(未烧坏),电压表的读数增大,由此可推断,这故障可能是( )
A.电阻R1断路
B.电阻R2短路
C.灯L1两接线柱间短路
D.电阻R2断路
解析:选D.因为电压表的读数增大,所以路端电压增大,电源内阻上的电压减小,说明总电流减小,电路总电阻增大.若电阻R1断路,会导致总电阻增大,总电流减小,而此时灯L2两端电压会减小,致使灯L2变暗,故A错误;若电阻R2短路,灯L2将不亮,故B错误;若灯L1两接线柱间短路,电路的总电阻减小,总电流增大,电压表的读数减小,不符合题意,故C错误;若电阻R2断路,电路的总电阻增大,总电流减小,电压表的读数增大,符合题意,而总电流减小,导致内电压和灯L1、R1并联部分电压减小,灯L2两端电压增大,灯L2变亮,故D正确.
4.(2012·合肥六中模拟)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合电键后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )
A.图甲中的A1、A2的示数相同
B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同
C.图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同
D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同
解析:选B.甲图中流过表头的电流相同,故指针偏角相同,但由于A1、A2的量程不同,所以示数不同,故A错B对.乙图中A1、A2中的电流相同,故示数相同,但两者表头中的电流不等指针偏角不同,故C、D错.
5.如图所示.电阻R1=6 Ω,R2为滑动变阻器末接入电路时两固定端a、b之间的电阻,c、d两点将R2等分为三段.按图接好电路后,发现将滑片P分别滑到c点和d点时,M、N间电路的等效电阻之比为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上损耗的电功率P1=36 W.如果P移到b端.那么R1上损耗的电功率P2≥36 W.求电动势E和内电阻r的取值条件.
解析:依题意=,
解得R2=3R1=18 Ω,滑片置于d点时,设R1中电流为I1,R2的ad段中的电流为I2,此时I1=I2.
则有:IR2+IR2=IR2=36 W,得I2= A,
干路电流I=I1+I2=2 A.
因此,E=2(6+r)①
滑片在b端时,设MN间电压为U(路端电压),则U2/R1≥36 W.可得U≥6 V,
而RMN==4.5 Ω,
因此,E≥6+r②
由①②两式解得:r≤3 Ω,且r>0,
所以,E、r取值满足的条件是:
答案:见解析
6.(2012·湖南长沙市一中月考)一电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板间距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m.
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10 m/s2)
解析:(1)S断开时,电阻R3两端电压为
U3=E=16 V
S闭合后,外电阻为R==6 Ω
路端电压为U=E=21 V
此时电阻R3两端电压为U′3=U=14 V
则流过R4的总电荷量为ΔQ=CU3-CU′3=6.0×10-12 C.
(2)设微粒质量为m,电荷量为q,当开关S断开时有:
=mg
当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则mg-=ma
设微粒能从C的电场中射出,则水平方向运动时间为:t=
竖直方向的位移为:y=at2
由以上各式求得:y=6.25×10-3m>
故假设不成立,微粒不能从C的电场中射出.
答案:见解析
7.要精确测量一个阻值为5 Ω的电阻R,实验室提供下列器材:电流表A1:量程100 mA,内阻r1约为4 Ω.电流表A2:量程500 μA,内阻r2=750 Ω.电压表V:量程10 V,内阻r3约为10 kΩ.变阻器R0:阻值约为10 Ω.电池E:电动势ε=1.5 V,内阻很小.电键S,导线若干.
(1)选出适当器材并在虚线框中画出电路图,标明所用器材的代号.
(2)需要测量的物理量是________,根据所测物理量,求出电阻阻值的表达式Rx=________.
答案:(1)
(2)通过两电流表A1、A2的电流I1、I2
8.(2012·厦门外国语调研)在测定满偏电流为2.5 mA、内阻约为50 Ω的电流表A0内阻的实验中,备用的器材有:
A.标准电流表A(量程0~3 mA)
B.标准电压表V(量程0~3 V)
C.定值电阻R0(阻值200 Ω)
D.电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω)
E.电源(电动势1.5 V,有内阻)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω,额定电流1.5 A)
另外有若干导线和开关
下图是某同学根据列出的器材设计的测量电路,请回答下列问题:
(1)电路中定值电阻R0的作用是________________________________________________________________________
(2)根据设计的电路写出计算电流表A0内阻的表达式RA0=________.式中各物理量的物理意义是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)根据设计的电路图连接实物图
(4)该同学为什么不选用标准电压表V来直接测量电流表A0两端电压?请说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
解析:(1)限制电流,保护两电流表,使滑动变阻器更好调节
(2),
I为标准电流表示数,
I0为电流表A0的示数,
R1为电阻箱示数
(3)如图所示
(4)UA0=Im·Rg=0.125 V
电压表的量程为0~3 V,故电压表的量程太大,不宜选用.
答案:见解析
9.(2011·高考江苏卷)某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值.
(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关.适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变.改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据作出UR关系图象.
(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00 V.利用(1)中测绘的UR图象可得Rx=________Ω.
(3)使用较长时间后,电池的电动势可认为不变,但内阻增大.若仍用本实验装置和(1)中测绘的UR图象测定某一电阻,则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”).现将一已知阻值为10 Ω的电阻换接在a、b之间,你应如何调节滑动变阻器,便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定?
解析:因为U=IR= =,当电池的内阻r增大时,同一个R,则电压表读数将变小,按原来的U-R图象,则电阻的测量值小于真实值,即偏小.要使电压表读数为1.50 V,因为电池内阻r增大,应该把滑动变阻器阻值R′调小,以至于使R′+r不变.
答案:(1)见下图
(2)20(19~21都算对)
(3)偏小 改变滑动变阻器阻值,使电压表示数为1.50 V
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