- 恒定电流
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如图所示,滑动变阻器R1的最大值是200Ω,R2=R3=300Ω,A、B两端电压UAB=8V.
(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少?
(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是多少?
正确答案
解析
解:(1)当S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R3及R1的下部不接在电路中,当滑动片P在最上端时,R2上获得的电压最大,此时R1接入电路的电阻为零,因此R2最大电压等于UAB=8 V,当滑动片P在最下端时,R1的全部与R2串联,此时R2上的电压最小,U2=UAB=4.8 V,
所以R2上的电压变化范围为4.8 V~8 V.
(2)当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑动片在最下端时,R2上的电压最小,此时R2与R3并联,再与R1的全部串联,R2与R3的并联电阻R′==150Ω,电压为U′=
UAB=
×8 V≈3.43 V,当滑动片在最上端时,R2上的电压最大等于UAB=8 V,所以R2上的电压范围为3.43 V~8 V.
答:(1)当开关S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围是4.8 V~8 V;
(2)当S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得的电压变化范围又是3.43 V~8 V.
如图所示的电路中,已知AB间的电压UAB=24V,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,R2=30Ω. X、Y表示两个理想电表,求下列情况下两电表的读数:
(1)X、Y分别表示两个电压表V1、V2;
(2)X、Y分别表示两个电流表A1、A2;
(3)X表示电流表A,Y表示电压表V.
正确答案
解析
解:(1)X、Y分别表示两个电压表V1、V2,三个电阻是串联关系;
电流:I=
电压表V1读数为:U1=I(R2+R3)=0.4×(20+30)=20V
电压表V2读数为:U2=I(R1+R2)=0.4×(10+20)=12V
(2)X、Y分别表示两个电流表A1、A2,三个电阻是并联关系;
通过电阻R1的电流为:I1==
通过电阻R2的电流为:=
通过电阻R3的电流为:=
电流表A1的电流为:I1+I3=2.4+0.8=3.2A
电流表A2的电流为:I2+I3=1.2+0.8=2A
(3)X表示电流表A,Y表示电压表V;电阻R2和R3被短路;
电流:I==
电压表V读数为24V;
答:(1)电压表V1读数为20V,电压表V2读数为12V;
(2)电流表A1的读数为3.2A,电流表A2的读数为2A;
(3)电流表读数为2.4A,电压表读数为24V.
A、B两灯额定电压均为U,额定功率PA<PB,今将A、B两灯接在电压为2U的电路上,要使两灯均正常发光,且符合节能的原则,应选用的电路接法是( )
正确答案
解析
解:A、由于RA>RB,则A灯分担的电压大于灯B分担的电压,即A灯的电压大于U,A灯不能正常发光.故A错误.
B、C、D由于变阻器的调节,两灯均能正常发光.B项中由于RA>RB,A灯与变阻器并联,并联电阻可以与B灯电阻相等,两灯电压可以均等于U,均能正常发光.电路的总功率P总=2PB.C项中,电路的总功率P总>PB+PA.D项中电路的总功率P总>PB+PA.故B正确,CD错误.
故选B
三个10Ω的电阻串联后与理想电表连接如图所示,将A、B接在10V的电源上,则表V1、V2、A的示数为( )
正确答案
解析
解:由于理想电流表内阻为0,相当于导线,所以右侧两个电阻被短路,没有电流通过,则V2的示数为0,表V1的示数等于电源的电压为10V.
整个电阻的等效电阻为 R=10Ω
通过电流表的电流为 I==
A=1A.
故选:C
(2015秋•重庆校级月考)四个相同的小量程电流表(表头G)分别改装成两个不同量程的电流表A1、A2和电压表V1、V2,改装好后把它们按图示接入电路,则( )
正确答案
解析
解:A、设电流表A1的量程大于电流表A2的量程,则电流表A1的电阻值小于电流表A2的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,可知电流表A1的读数大于电流表A2的读数,故A错误;
B、两个电流表的表头是并联关系,电压相同,通过表头的电流相同,故指针偏转角度相等,故B错误;
C、两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故指针偏转角度相等,故C正确;
D、电压表V1的指针偏转角等于电压表V2的指针偏转角,而它们的量程不同,则读数不同.由于不知道量程关系,所以不能判断出读数的大小关系,故D错误;
故选:C.
我们规定电阻的倒数为“电导”,它是一个新的物理量,用符号G表示,即.现有两个电阻,阻值分别为R1、R2,它们两端的电压分别为U1、U2,将它们串联或并联接入电路,则下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B两电阻串联时,电路中各处的电流相等,
由I=,又G=
,可得,G=
,
则得:G1:G2=U2:U1;故A、B错误;
C、D两电阻并联时,G1:G2=:
=R2:R1;
电压相等,由G=,得:G1:G2不一定等于U2:U1,故C正确,D错误.
故选:C.
R1和R2两个电阻串联在电路中,它们的总电阻为8Ω,其中R1两端的电压U1为1.5V,电路中的电流强度为0.3A,试求R1、R2两端的总电压U和电阻R2两端的电压U2.
正确答案
解析
解:由欧姆定律可知,R1的阻值:R1==
=5Ω;
则两电阻两端的总电压U=I(R1+R2)=0.3×8=2.4V;
R2两端的电压U2=U-U1=2.4-1.5=0.9V;
答:R1、R2两端的总电压U为2.4V;电阻R2两端的电压U2为0.9V.
如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是( )
正确答案
解析
解:保持R1不变,缓慢增大R2时,由于R0和R2串联,总电流减小,R0两端的电压减小,即平行板电容器的两个极板的电压U减小,带电小球受到的电场力减小,悬线的拉力为
将减小,故A错误,B正确.
保持R2不变,缓慢增大R1时,由于在含容支路中的电阻相当于导线,所以R0两端的电压不变,F电不变,悬线的拉力为F不变,故C、D错误.
故选B.
如图所示的电路中,三个电阻的阻值分别是R1=2Ω,R2=4Ω,R3=4Ω.电池的电动势E=4.2V,内阻r=0.2Ω,求:
(1)接通开关K,断开开关K′时,R1和R2两端电压之比;
(2)两个开关都接通时,R1和R2两端电压之比;
(3)两个开关都接通时,通过R1的电流强度I1.
正确答案
解析
解:(1)接通开关K,断开开关K‘时,R1和R2串联,电流相等,根据U=IR,知R1和R2两端电压之比.
(2)两个开关K、K'都接通时,R2和R3并联,并联电阻R=,再与R1串联,则电阻R2和R3的电流相等,则通过R1和R2的电流之比为2:1,根据U=IR知,R1和R2两端电压之比
.
(3)两个开关都接通时,根据闭合电路欧姆定律得:通过R1的电流强度I1=
答:(1)接通开关K,断开开关K′时,R1和R2两端电压之比为1:2;
(2)两个开关都接通时,R1和R2两端电压之比为1:1;
(3)两个开关都接通时,通过R1的电流强度为1A.
电子式互感器是数字变电站的关键装备之一.如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为( )
正确答案
解析
解:
ac和cd是串联形式,由串联电路电压和电阻成正比,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,则当某次测量中输出端数字电压表的示数为U,ac间的电压为(n-1)U,故输入电压为U+(n-1)U=nU,故A正确,BCD错误.
故选:A.
如图两只灯泡A和B分别标有“110V,60W”“110V,100W”字样,为了把它们接在220V电路上都能正常发光,并要电路中消耗的功率最小,应采用哪种接法?
正确答案
解析
解:由于额定电压都是110V,额定功率PA=60W、PB=100W,由此可知RA>RB,把灯泡A与电阻并联的话,可以使并联部分的电阻减小,可能使A与并联部分的电阻相同,所以AB能同时正常发光,并且电路消耗的功率与B灯泡的功率相同,所以总功率的大小为200W;
把AB并联之后与电阻串连接入电路的话,当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时,AB就可以正常发光,此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和,所以电路消耗的总的功率的大小为320W;
则可知,选用甲接法消耗的功率最小;
答:要使功率最小,应选用甲接法.
某电路需要20A的保险丝,但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝,它们的规格如表所示,能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中______ (填写“行”或“不行”).
正确答案
不行
解析
解:两者的电阻之比为:=
=
,则
保险丝允许的最大电压U1=I1R1=5×4R2=20R2,U2=I2R2=15×R2=15R2
两保险丝并联,两端电压相等,并联电压最大应为U=15R2 则I2=15A,=3.75A
则两者之和小于20A,则:不行
故答案为:不行
如图所示的电路中,U=120V,R1=100Ω,R2=200Ω,则a、b两端的电压为( )
正确答案
解析
解:由图知,R2与R1串联,电流相等,则由欧姆定律U=IR得:
a、b两端的电压为 Uab=U=
120V=80V
故选:C
四个不相同的电灯连接在如图所示的电路中,都正常发光,按明亮程度顺序排列是甲、乙、丙、丁,最亮的是甲.则它们的额定电压的大小关系可能是( )
正确答案
解析
解:四个灯都正常发光,灯乙和丙并联,则乙和丙额定电压相等,灯甲最亮,则甲的功率最大,甲和丁串联,电流相等,所以甲的额定电压大于丙的额定电压,
虽然丁的电流大于乙、丙的电流,但是不知道功率大小,所以无法判断额定电压大小,甲比乙、丙功率大,但电流也比乙、丙大,所以无法判断甲与乙、丙的额定电压关系,故可能是甲最大,乙、丙相等,丁最小,甲、乙、丙相等,丁最小,故BCD正确,A错误.
故选:BCD
电流-电压两用电表的电路如图 (a)所示.已知图中S是双刀双掷电键,其外形见图(b),a、b、c、d、e、f为接线柱.双刀双掷电键的触刀掷向a、b时,e与a接通,f与b接通;掷向c、d时,e与c接通,f与d接通.灵敏电流计G的量程是0.001A,内阻是100Ω;电阻R1的阻值为9900Ω,R2的阻值是1.01Ω.那么:
(1)触刀掷向a、b时,此两用表是______表,量程为______.
(2)触刀掷向c,d时,此两用表是______表,量程是______.
正确答案
解析
解:(1)接a、b上时为G与R1串联为电压表
其量程为U,根据欧姆定律,有:
U=Ig×(Rg+R1)=0.001×(100+9900)=10V
(2)接到c、d上时为G与R2并联为电流表
其量程为:
I=+Ig=
+0.001≈0.1A
故答案为:
(1)电压,10V;
(2)电流,0.1.
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