- 闭合电路欧姆定律
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如图所示是计算机光驱的工作原理:R1是光敏电阻(有激光照射时电阻较小,无激光照射时电阻较大),R2是定值电阻,信号处理系统可以根据R2两端的电压变化把光信号变成电信号.用激光头发射脉冲激光信号扫描光盘,从光盘上反射回来的激光信号照到光敏电阻R1上.下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B有激光照射光敏电阻时,R1较小,电路中电流I较大,根据欧姆定律分析得知:信号处理系统两端获得电压较高.故A正确,B错误.
C、D由于有激光照射光敏电阻时,R1较小,电流较大,根据公式P=I2R得知,R1消耗的电功率不一定较大,也不一定较小.故CD错误.
故选A
如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω,R2=5Ω,电容器电容C恒定,当开关K1断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等.开关K1断开时,单刀双掷开关K2接1电容器电量为Q1,接2时电量Q2.则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题,电键K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等,则有:
()2(R1+R2)=(
)2R1
将R1=3Ω、R3=5Ω,R2=5Ω,代入方程不成立.要使方程成立,解得R1=4Ω.故A错误.
B、电键K断开时外电路总电阻大于K闭合时外电路总电阻,则电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数.故B错误.
C、开关K1断开时,单刀双掷开关K2接1时,电容器的电压U1=E
K1断开时,K2从1变为2时,电容器的电压U2=E
可得 =
=
=1.8,即U2=1.8U1.
则接2时电量Q2=CU2=1.8CU1=1.8Q1.
由于当K2接1时,电容器右极板带正电,左极板带负电,当K2接2时,电容器右极板带负电,左极板带正电,所以电容器所带电量变化量△Q=Q1+1.8Q1=2.8Q1.故C正确.
D、根据闭合电路欧姆定律得:
U=E-(R3+r)I
则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为:=R3+r=6Ω.故D错误.
故选:C.
在图电路中,电源由6个电动势为1.5V、内电阻为0.1Ω的电池串联而成,R1为4.4Ω,R2为6Ω,变阻器R3开始时接入电路的阻值为12Ω,R2的额定功率为3W.问:
(1)此时通过R1的电流是多大?
(2)此时电源的输出功率是多大?
(3)为确保R2消耗的实际功率不超过它的额定功率,变阻器R3接入电路的阻值应满足什么条件?
正确答案
解析
解:(1)外电路总电阻为R=+R1=
+4.4=8.4Ω
则通过R1的电流为 I==
A=1A
(2)电源的输出功率为 P出=I2R=12×8.4W=8.4W
(3)对于R2,由Pm=,得R2的最大电压Um=
=
V=3
V,最大电流为Im=
=
A=
A≈0.7A.
电路中的此时电流为I′==
A≈0.95A
通过R3的电流为I3=I-Im=0.95A-0.7A=0.25A
则R3的最大阻值为 R3max==
Ω≈17Ω.故可变电阻R3的取值范围是0≤R3≤17Ω.
答:
(1)此时通过R1的电流是1A.
(2)此时电源的输出功率是8.4W.
(3)变阻器R3接入电路的阻值应满足R≤17Ω.
如图所示的电路中,各电表为理想电表,电源内阻不能忽略,当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小段距离的过程中,设V1、V2、A的读数分别是U1、U2、I;V1、V2、A读数的变化量分别为△U1、△U2、△I,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由图可知R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压.
若p向左端移动,则滑动变阻器接入电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流I增大,则内电压增大,R1两端的电压U1增大,路端电压减小,故R2两端的电压U2减小.
因路端电压减小,V1示数增大,V2示数减小,而两电表之和等于路端电压,故可知V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值.
A、由以上分析可知,U2减小、I增大,U2与I的比值减小,但U2与I的乘积变大变小无法确定.故A错误.
B、U1与I的比值等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以U1与I的比值不变,U1与I都变大,故U1与I的乘积增加.故B正确.
C、由以上分析可知,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值,所以△U2与△I的比值大于△U1与△I的比值.故C错误.
D、根据电阻的定义及性质可知,故D正确.
故选BD.
串联分压规律常应用于电子电路中,如电视机内部的电路,往往从同一个主电源里分压出好几组不同大小的次电源.以下就是一个串联分压的简化图,其中R1=30Ω.小明实验时,发现当S断开时,接在CD两端电压U1=12V,S闭合,CD两端U2=3V,如果此时在CD两端接上“3V,6W”的灯泡.灯泡是否能正常发光?
正确答案
解析
解:当S断开时,CD两端电压U1等于电源的电压U,则得U=12V;
S闭合,CD两端U2=3V,则R1的电压为 UR1=U-U2=12V-3V=9V
根据=
,得:R2=
R1=
30Ω=10Ω
灯泡的电阻为 RL==
Ω=1.5Ω
在CD两端接上“3V,6W”的灯泡时,灯泡与R2的并联电阻值 R并==
Ω≈1.3Ω
则此时灯泡的电压为 UL=U=
×12V≈0.57V<UL=3V,所以灯泡不能正常发光.
答:灯泡不能正常发光.
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