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高三物理思维训练:稳恒电流
1、(14分)如图所示的电路中,电源的电动势为100V,内阻不计,电阻R=100Ω,且阻值不随温度变化,一个灯泡L两端的电压与流过的电流关系如下表所示,保持环境温度20 ℃不变
电流(A)
0.20
0.37
0.50
0.60
0.68
0.75
0.78
0.79
0.80
0.80
电压(V)
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
(1)试在给出的坐标中作出灯泡L的伏安特性曲线。
(2)当电键闭合时,求灯泡的实际功率。
(3)设每秒钟灯泡L向外散射热与周围温度每差1 ℃时为0.24J,则此时灯泡L的温度为多少?
1、(14分)
解:(1)作图(略)
(2)在上图中将R等效为电源内阻,作电源U-I线,与曲线相交找到工作点U=40V,I=0.6A ,P=UI=40*0.6=24(W)
(3)依题意有:℃,t=100+20=120℃
2.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度而变化的特性工作的。在右图中已知电源的电动势为,内电阻可以忽略不计;G为灵敏电流表,内阻保持不变,R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图中图线所示。闭合开关,当R的温度等于20℃时,电流表示数mA,当电流表的示数=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少℃?
2.(12分)解:从图可知时,R的阻值是4KΩ,(2分)
由(2分)
得(2分)
当=3.6mA时,热敏电阻的阻值(2分)
从图中查得对应的温度为。(4分)
3.(12分)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力杠杆ABO(O点为固定转动轴)、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是理想电流表)。其中AO∶BO=3∶1。已知压力传感器的电阻R与其所受压力F的关系如下表所示:
压力F/N
0
50
100
150
200
250
…
电阻R/
30
26
22
18
14
10
…
设踏板和杠杆组件的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,接通电源,则:
(1)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少A处?
(2)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
(3)如果某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为0.8安,这个人的体重是多少N?
(4)该秤能测量的最大体重是多少N?
3.(12分)
(1) 根据闭合电路欧姆定律得I=ε/(R+r)=12/(2+30)=0.375A(2分)
(2) 由表格得到:R=30-0.08F ( 3分)
(3) 根据闭合电路欧姆定律得I=ε/(R+r) 当I=0.8时 R=13Ω
代入上式得F=212.5N (2分)
根据力矩平衡G·BO=F·AO 得G=637.5N (2分)
(4) 由于安培表的量程为3A 根据闭合电路欧姆定律代入数据得Rmin=2Ω
代入:R=30-0.08F得Fmax==350N
根据力矩平衡G·BO=F·AO 得Gmax=1050N ( 3分)
4.如图所示,调节可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大△U,在这个过程中( )
A.R2两端的电压减小,减少量一定等于△U
B.通过R1的电流增加,增加量一定大于ΔU/R1
C.路端电压增加,增加量一定等于△U
D.通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔU/R2
5、(13分)如图26所示,电源(E,r)由n个电动势E0均为1.5V,内阻均为r0的电池串联所组成(E=nE0,r=nr0),合上开关S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化由图27甲、乙、丙三个图给出,电表、导线对电路的影响不计。求:(1)组成电源的串联电池的个数n;(2)变阻器总阻值;(3)甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d各点的坐标。(甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电压与总电流关系曲线;丙图为电源的效率与外电路电阻关系曲线。这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值。)
6.在如图所示的电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,三个可变电阻分别用R1、R2和R3表示。那么,在三个可变电阻的阻值变化的过程中,一定能够使得通过R3的电流变小的方案是 ( )
(A)R1、R2都不变,R3变小
(B)R1、R3都变大,R2不变
(C)R1、R3都变大,R2变小
(D)R1、R2和R3都变大
用心 爱心 专心
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