6、如图所示的电路中,调节滑动变阻器,电压表的读数由6V变为5V,电流表读数的变化量为0.5A,则下列说法中正确的是:( )
A、电流表的读数变小了,电源的内阻为10Ω
B、 电流表的读数变大了,电源的内阻为20Ω
C、 电流表的读数变大了,电源的内阻为2Ω
D、由于不知道电流表的具体读数,因此无法计算电源的内阻
5、在图所示的电路中,R2为定值电阻,R1为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时( )
A、电流表示数变大,电压表示数变小
B、 电流表示数变小,电压表示数变大
C、 电流表和电压表示数都变小
D、电流表和电压表示数都变大
4、如图所示A灯与B灯的电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时,两灯亮度变化是( )
A、A灯变亮,B灯变亮 B、A灯变暗,B灯变亮
C、A灯变暗,B灯变暗 D、A灯变亮,B灯变暗
3、单位电荷绕闭合电路一周,如外电路是纯电阻电路,外电路中产生的热量仅决定于( )
A、电流强度的大小,且与电流强度的平方成正比
B、 电源电动势的大小,且与电动势的大小成正比
C、 路端电压的大小,且与路端电压的大小成正比
D、各部分电阻值的大小,且与电阻值成反比
2、下列关于闭合电路的说法中,错误的是( )
A、电源短路时,电源的内电压等于电动势
B、 电源短路时,路端电压为零
C、 电源断路时,路端电压最大
D、电源的负载增加时,路端电压增大
1、若用E表示总电动势,U表示外电压,U/表示内电压,R表示外电路总电阻,r表示内电阻,I表示总电流强度,考察下列各关系式
⑴U/=IR ⑵U /=E-U ⑶E=U+Ir ⑷I=E/(R+r) ⑸U=ER/(R+r) ⑹U=E+Ir
上述关系式中成立的是( )
A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹
4、图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的,长度为2L,其横截面为正方形,边长为L,若将它的a、b端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d端接入电路时的电阻是多少?
R/4
§7闭合电路欧姆定律
[典型例题]
[例1]如图所示,电源的电动势是6V,内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5,限流电阻R0为3,若电压表的示数为3V,试求:
⑴电源的功率和电源的输出功率
⑵电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率
[解析]⑴在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=
电源的总功率:P总=EI=6W
由能量转化和守恒定律得:P输出=P总-Pr=6-12×0.5=5.5W
⑵电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和,
P输出=PM+PO
PO=I2RO=3W
PM= P输出- PO=5.5-3=2.5W
有PM=P机+PMr
得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W
[例2]如图所示的电路中,R1和R2是定值电阻,在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中,电阻R1上消耗的电功率 ( )
A、一定是逐渐减小
B、 有可能逐渐减小
C、 有可能先变小后变大
D、一定是先变小后变大
[解析]R1为定值电阻,由P1=I2R1可知R1消耗功率由干路电流I决定,而干路电流的变化则由R、R2部分电路总电阻变化引起,设该部分的总电阻为RP,则
RP=
由极限定理可得:Rap+R2+RPb=R+R2=定值
当(Rap+R2)=RPb时,(Rap+R2)·RPb=最大值
此时RP最大。
讨论:若R≤R2,则P在向上移动过程中,RP一定减小。
由闭合电路欧姆定律I=一定增大,R1消耗变大。
若R>R2,则P在向上移动过程中,RP先变大,当取得最大值后,RP再减小,这样回路中电流先变小,再变大,R1消耗的功率也先变小,再变大。
[答案]C
[例3]如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=10Ω,R2的阻值未知,R3是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:
⑴电源的电动势和内电阻;
⑵定值电阻R2的阻值;
⑶滑动变阻器R3的最大值;
⑷上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
[解析]⑴由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir
将图象中A、B两点的电压和电流代入和得
E=16+0.2r E=4+0.8r
联立解得E=20V r=20
⑵当R3的滑键自左向右滑时,R3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。由此可知,图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时,R3=0,R1被短路,外电路总电阻即为R2,故由B点的U、I值可求出R2。
R2=
⑶当滑键在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻,再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
R总=
又R总=
代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300
⑷当R1消耗的功率最大时,它两端电压最大,由UR1=E-I(R2+ r)知,这时电路的总电流I应最小,故应把滑动变阻器的阻值调到最大,再结合上面求出的有关数据,便不难得出R1消耗的最大功率。
当R3=300时,I=
此时R1两端的电压为:U1=I·
则R1消耗的最大功率为P1m=
又当R外=r时,电源输出功率最大,即有
Pm=
[基础练习]
3、在一根长L=5m,横截面积S=3.4×10-4m2的铜质导线两端加上U=2.5×10-3V的电压。已知铜的电阻率,,则该导线中的电流强度多大?每秒通过导线某一截面的电子数是多少?
2、有一用半导体材料制成的电炉,那么能较正确反映通过电炉的电流强度I与电炉两端电压U之间变化的图线是图中的( C )
1、关于电阻率,下列说法正确的是:(B )
A、电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关
B、 电阻率表征了导体材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,与温度有关
C、 电阻率越大的导体,电阻也越大
D、超导材料的电阻率为无穷大
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