- 恒定电流
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实验表明,通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I=kU3的规律,其中U表示棒两端的电势差,k=0.02A/V3.现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后,接在一个内阻可以忽略,电动势为6.0V的电源上.求:
(1)当串联的可变电阻器阻值R多大时,电路中的电流为0.16A?
(2)当串联的可变电阻器阻值R多大时,棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的?
正确答案
解析
解:(1)由I=kU 3和I=0.16A可求得棒两端电压为U1=2V,因此变阻器两端电压为U2=E-U1=6-2=4V,由欧姆定律得阻值R==
=25Ω.
(2)由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,故由P=UI可知:U1′:U2′=1:5;
而U1′+U2′=6V;
故棒两端电压为1V,由I=kU 3得电流为0.02A,变阻器两端电压为5V,因此电阻为R′==
=250Ω.
答:(1)当串联的可变电阻器阻值R为25Ω时,电路中的电流为0.16A;(2)当串联的可变电阻器阻值R为250Ω时,棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的.
如图所示,D1D2是两个理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),电阻R1=R2=R3=R,当A、B两端接正弦交流电时A,B之间的等效电阻是( )
正确答案
解析
解:当A接电源正极时D1相当于导线,D2相当于断路,此时的等效电路为R1R2并联然后和R3串联:总电阻为+R=
;
当B接电源正极时D2相当于导线,D1相当于断路,此时的等效电路为R2R3并联然后和R1串联,总电阻为+R=
;
故当A、B两端接正弦交流电时A,B之间的等效电阻是.
故选:B.
阻值为24Ω的用电器额定功率为6W,要使它接在20V的电源两端能正常工作,应该给用电器并联还是串联一只电阻?电阻阻值为多大?电路中通过的电流是多大?
正确答案
解析
解:由题意可知:用电器的额定功率为6W;
则由P=I2R可知:
用电器的电流为:I==
=0.5A;
额定电压为:U=IR=0.5×24=12V;小于20V,故应串联一个电阻分压;
串联电阻两端的电压为:UR=20-U=20-12=8V;
串联电阻的阻值为:R==
=16Ω;
答:应串联一个16Ω的电阻,电路中的电流为0.5A.
已知两个电阻R1和R2串联后的总电阻是100Ω,并联后的总电阻是24Ω,则R1=______,R2=______.
正确答案
40Ω或60Ω
60Ω或40Ω
解析
解:根据串并联电路电阻之间的关系得:
R1+R2=100Ω
=24Ω
解得:R1=40Ω或60Ω,R2=60Ω或40Ω
故答案为:40Ω或60Ω,60Ω或40Ω.
将两只可调电阻R1(0-10Ω)、R2(0-100Ω)连接成如图(a)和(b)所示的电路,用于调节电路的电阻.关于它们的作用下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:图a中两电阻串联,则电流处处相等,因此电阻两端的电压与电阻阻值成正比,由于电阻R1(0-10Ω)、R2(0-100Ω),所以R1是微调电阻,R2是粗调电阻;对于图b中两电阻并联,则电压相等,因此电流与电阻阻值成反比,所以R1是粗调电阻,R2是微调电阻,故A正确,BCD错误;
故选:A.
如图所示的电路中,R1=10欧,R6=50欧,已知R1<R2<R3<R4<R5<R6,则A、B间总电阻的范围是______Ω.
正确答案
<R<5
解析
解:①当电阻R2、R3、R4、R5四个的阻值最大时,即都接进50欧姆,则四个电阻的并联电阻;
并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和,故;
联立解得:R<5Ω;
②当电阻R2、R3、R4、R5四个的阻值最大时,即都接进10欧姆,则四个电阻的并联电阻
;
并联电路的总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和,故;
联立解得:R>;
故答案为:<R<5.
两只电流表A1、A2串联后连成如图甲所示电路,调节R使A1满偏时,A2的示数为满偏的
,将A1和A2并联后连成图乙的电路,重新调节R,当A2满偏时,A1的示数为满偏的
,已知A1的内阻为0.45Ω,那么A2的内阻为( )
正确答案
解析
解:设电流表A1、A2满偏电流分别为I1、I2;
由题意知,当电流表串联时:I1=I2…①
当电流表并联时:电源的电压为:
U=I2R2=I1R1…②
由于R1=0.45Ω…③
将①③式代入②解得:R2=0.1Ω.
故选:A.
三个3Ω的定值电阻通过不同的连接可以得到以下哪些阻值( )
正确答案
解析
解:当三个电阻串联时,获得的阻值为:3×3Ω=9Ω;
当三个电阻并联时,获得的阻值为:Ω=1Ω;
当两个电阻串联后与第三个电阻并联,获得的阻值为:Ω=2Ω;
当两个电阻并联后与第三个电阻串联,获得的阻值为Ω+3Ω=4.5Ω;
故选:A.
判断下列说法,哪个是错误的?( )
正确答案
解析
解:A、物理学中规定,电流的方向为正电荷定向移动的方向;故A正确;
B、直流电是指方向不随时间而改变的电流;故B正确;
C、并联电路中各支路两端的电压相等;故C正确;
D、电荷的定向移动形成电流;而电荷的移动包括分子的无规则运动,故不能说电荷的运动形成电流;故D错误;
本题选择错误的;故选:D.
如图所示,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,接入电路后下列判断错误的是( )
正确答案
解析
解:A、电阻R1与R2并联后与R3串联;
并联电阻为:
总电阻为:R=R12+R3=2+4=6Ω,故A正确;
B、并联电路电压相等,串联电路电压比等于电阻比,故:
U并:U3=R12:R3=2:4=1:2
故:U1:U2:U3=1:1:2,故B错误;
C、串联电路电流相等,并联电路电流比等于电阻的反比,故:
I3=I1+I2
故I1:I2:I3=1:2:3,故C正确;
D、根据电功率公式P=UI,有:
P1:P2:P3=U1I1:U2I2:U3I3=1:2:6,故D正确;
本题选错误的,故选:B.
如图所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现将其串联接入电路中,以控制灯泡的亮度,且要求当滑动触头向d滑动过程中,灯泡变亮,请将实物图连接成符合要求的电路.
正确答案
解析
解:据滑动变阻器能够控制灯泡的亮度,可将滑动变阻器与灯泡串联.变阻器的触头向d移动时,灯泡越来越亮,说明电流变大,电阻变小,电阻丝的长度要变短,所以滑动变阻器接入电路的接线柱是ad或ac.连接实物图如图所示.
答:将实物图连接成符合要求的电路如图所示.
已知两电阻R1=1Ω,R2=2Ω,则其串联的总电阻为______,并联的总电阻为______.
正确答案
3Ω
Ω
解析
解:根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和知:R=R1+R2=1+2=3Ω;
并联电路总电阻倒数等于各电阻的倒数之和:=
+
解得R=Ω
故答案为:3Ω;Ω.
一内部具有电路结构的盒子上有两个接线柱,如把电压表(内阻很大)正确接上接线柱,读数是3V;如把电流表(内阻可以忽略)正确接上接线柱,读数是3A.盒内可供选择的元件有E=1.5V、r=0.25Ω的电池两个,R1=0.1Ω、R2=0.5Ω、R3=3.0Ω的电阻各一个.试根据电压表、电流表的读数在图中方框内画出两种可能的电路图.
正确答案
解析
解:据题意,把电压表正确接上接线柱,读数是3V,正好等于电源的总电动势,方框内可能只有电池,或是电池与任意一个电阻串联.
把电流表(内阻可以忽略)正确接上接线柱,读数是I=3A,根据闭合电路欧姆定律得:I=,得R=
=
=0.5(Ω).
所以方框内可能是两个电池与R2=0.5Ω串联,或者是R1、R2串联后与R3、两个电池串联.电路如图所示.
答:画出两种可能的电路图如图所示.
三盏灯泡L1(110V、100W)、L2(110V、60W)和L3(110V、25W),电源所能提供的电压为220V,在图示的四个电路中,能通过调节变阻器R使电路中各灯泡均能够正常发光且最省电的一种电路是( )
正确答案
解析
解:由题,三盏灯泡的额定电压相同,由公式P=分析可知,L3(110V、25W)的电阻最大,L1(110V、100W)最小.
A、三个灯并联时,调节R可以使三个电灯的电压都为110V,都能正常发光,电阻R消耗的功率与三个电灯消耗的总功率相同,则电路消耗的总功率为2(100+60+25)W=370W.
B、由于L3(110V、25W)的电阻最大,则R、L2和L3并联后,总电阻一定L3的电阻,L3分析的电压大于R、L2和L3并联的电压,即大于110V,L3分析将被烧毁.
C、调节R,能使L1与R、L2和L3并联的电阻相等,电压都等于110V,即能使三个灯都能正常发光,电路消耗的总功率为2×110W=200W.
D、调节R,能使两个并联总电阻相等,电压相等,都能使三个灯正常发光,电路消耗的总功率为2(100+60)W=320W.
可见,灯泡均能够正常发光且最省电的一种电路是C
故选C
如图所示,R1、R2是两定值电阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大;G是一灵敏电流计,S1、S2位开关;S1、S2都闭合时,M、N间是一个______(填“电流表”或“电压表”);S1、S2都断开时,M、N间是一个______(填“电流表”或“电压表”).
正确答案
电流表
电压表
解析
解:S1、S2都闭合时,电流计与R1并联,R1起分流作用,M、N间是一个电流表.
S1、S2都断开,电流计与R2串联,R2起分压作用,M、N间是一个电压表.
故答案为:电流表,电压表.
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