- 闭合电路欧姆定律
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彩虹-4无人机是由中国航天科技集团公司研制的一种无人机,除了伊拉克以外,中国航天科技集团公司还将彩虹-4无人机出口到阿尔及利亚、沙特和另外几个国家.“彩虹-4”已走出国门,标志我国在该领域已经步入世界前列.电解槽在其中的作用可简化为如下模型:一内电阻为12.1Ω的电解槽和一盏标有“110V 60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,求:
(1)电解槽消耗的电功率
(2)电解槽中电能转化为化学能的功率.
正确答案
解析
解:(1)由于灯泡正常发光,所以电解槽的电压为:
U电=U-UL=220V-110V=110 V
由于电解槽和灯泡串联,它们的电流相等,所以通过电解槽的电流等于灯泡的电流,为 I电==
=
A
故电解槽消耗的电功率为:P电=U电I电=60W
(2)电解槽的发热功率为:P热=I2R=3.6W
电解槽中电能转化为化学能的功率为:P化=P电-P热=56.4W
答:
(1)电解槽消耗的电功率为60W.
(2)电解槽中电能转化为化学能的功率为56.4W.
如图所示电路中,电源的电动势E=6V,内阻r=1Ω,R1=6Ω,R2=4Ω,R3=2Ω,电表都是理想电表.开关闭合后,求:
(1)电流表的读数;
(2)电压表的读数;
(3)电源的输出功率;
(4)电源的效率.
正确答案
解析
解:(1)根据电路图可知,电路中的总电阻的大小为,
R总=+r=4Ω,
由闭合电路的欧姆定律可得,I总==1.5A,
即电流表的示数为1.5A.
(2)通过R1的电流为I1=I总=0.75A,
所以R1两端的电压为U1=I1•R1=0.75A×6Ω=4.5v,
即电压表的示数为4.5V.
(3)电源的输出功率P=UI=U1I总=4.5×1.5W=6.75W.
(4)电源的效率为η=×100%=
×100%=
×100%=75%.
答:(1)电流表的读数为1.5A;
(2)电压表的读数为4.5v;
(3)电源的输出功率为6.75W;
(4)电源的效率为75%.
如图为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计.不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值.若滑动变阻器上A、B间距离为L,最大值等于定值电阻阻值R0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k,则所称重物的重力G与电流大小I的关系为( )
正确答案
解析
解:由胡克定律可知,Kx=G;
得:x=
此时滑动变阻器接入电阻R′=R0=
R0;
由闭合电路欧姆定律可知:I=
解得:G=2kL-;
故选A.
如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器R1的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中( )
正确答案
解析
解:
A、在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中,R1变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大.故A正确.
B、路端电压U=E-Ir,I变大,E、r不变,则U变小.故B错误.
C、路端电压U变小,通过电阻R2的电流变小.故C正确.
D、总电流变大,通过电阻R2的电流变小,所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大.故D错误.
故选AC
(2011秋•顺义区校级期中)如图所示电路,开关S接1时,通过电阻R1的电流为2A,此时R1消耗的功率为10W;当S接2时,通过电阻R2的电流为1A,此时R2消耗的功率是5.5W.求:
(1)电阻R1、R2的阻值;
(2)电源的电动势E和内阻r.
正确答案
解析
解:(1)开关S接1时,由P1=I12R1得:
R1==
Ω=2.5Ω
当S接2时,由P2=I22R2得
R2==
=5.5Ω
(2)根据功率关系可得:
开关S接1时有:EI1=I12r+P1;代入得:2E=4r+10 ①
当S接2时有:EI2=I22r+P2;代入得:E=r+5.5 ②
联立①②解得 E=6V,r=0.5Ω
答:
(1)电阻R1、R2的阻值分别为2.5Ω和5.5Ω;
(2)电源的电动势E是6V,内阻r是0.5Ω.
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