恒定电流综合练习

1、9选彳3-1恒定电流综合练习班次 姓名1 .如图所示的电路中，Ri=9Q, R2=30 Q, S闭合时，电压表的示数为0.2A, S断开时，电流表 A的示数为0.3A,求: (1)电阻R3的值；(2)电源电动势E和内阻r的值。2.相距d=0.1m水平放置的平行金属板 a和b,且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示， 且已知电源的电动势为 E=24V,内阻为r= 5Q,分压电阻为 R2=100Q,现闭合电键 S,当 电流达到稳定后，将带电荷量为q=1.0X 107C、质量为m=6.0X 10-7kg的液滴从小孔正上方h= 0.1m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上。g=10m/s2,求：R

2、2两端的电压。(2)滑动变阻器R1的阻值。3.如图所示，电阻电源的总功率为R1为6Q,电源内阻r为1Q,当合上电键 S且滑动变阻器 R2为3 时, 20W,电源的输出功率为 16W,灯泡正常发光。求：(1)电灯的电阻和灯的额定功率；(2)当电键S断开时，为使灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值应调到多少?4 .在如图所示白电路中，Ri=2 Q, R2=R3=4 Q,当电键K接a时，R2上消耗的电功率为 4 W, 当电键K接b时，电压表示数为 4.5 V。试求：(1)当电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压;(2)电源的电动势和内阻；(3)当电键K接c时，通过R2的电流.5 .允许通过的最大电流

3、为 2 A的电源和一个变阻器接成如图(甲)所示的电路，变阻器的总阻值为Ro=22 Qo电源路端电压 U随外电阻的变化规律如图(乙)所示，图中 U=12V 的直线为U-R图线的渐近线。求：电源电动势和内阻；AB间空载时输出电压的变化范围；为保证无论怎样调节滑动变阻器都不毁坏电源，AB间所接负载的最小阻值 Ro6.如图所示，电源电动势E=10V,内阻r=1 Q ,电容器的电容 C=40F,电阻 Ri=R2=4Q ,R3=5 Q o接通电键S,待电路稳定后，求:(1)理想电压表V的读数；(2)电容器的带电量。7 .如图所示，电池的电动势 E = 5 V、内阻r = 10Q ,固定电阻 R = 90Q

4、 , B是可变电阻, 在R0由零增加到400 a的过程中，求：(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率。上(2)电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。Ro>111E r R8 .在如图所示的电路中，Ri是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压 U遵循I=kU3的规律(式中k= 0.02A/V 3), R2是普通电阻，阻值为 24Q,遵 循欧姆定律，电源电动势E = 6V,闭合开关S后，电流表的示数为 0.16A。求：Ri两端的电压；(2)电源的内阻r；(3)Ri、R2和r消耗的电功率 Pi、P2和Pr。9 .三只灯泡Li、L2和L3的额定电压

5、分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V,它们的额定电流都为 0.3Ao若将它们连接成图甲、图乙所示电路，且灯泡都正常发光。(1)试求图甲电路的总电流和电阻R2消耗的电功率；(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。U E =3.S r =05.1甲10 . 一台小型电动机在 3 V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A。在30 s内可使该物体被匀速提升 3 m。若不计除电动机线圈生热之外 的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻。11 .如图所示，已知电源电动势E=6

6、.3 V,内阻r=0.5 Q,固定电阻 Ri=2 Q, R?=3 Q,R3是阻值为5 的滑动变阻器。按下电键S,调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电 流范围。rEL-L- rR312.如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 皿定值电阻R0串联，接在电压恒定为8V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯

7、的实际功率。恒定电流综合练习答案1.解：(1) U2 = I2R2 = 0.2父30 = 6 V, U1 =U U2 =11.4 6 = 5.4 VU15.4I1= 1=0.6A, I3 =I1 一 I2 =0.60.2 = 0.4AR19c U26.R3 = = =15i'I30.4(2) E =11.4 +0.6r E =0.3 (9 30) 0.3r 解式和，得E=12V, r=1C2.解：(1)当液滴从开始刚好能到b板附近时，对此过程应用动能定理:mg(h d) -qU =0-01 212、(或： mgh=-mv -0 mgh -qU =0mv )2 2解得ab两板电压(即为

8、R1两端分压)U =mg(h+d) =12V q(2)当Ri两端分压为U时，由闭合电路欧姆定律得：R R2 r对于部分电路R2, I =U = mgW)R2qR2解得：Ri =-qE-_(R2 +r)=95Q mg(h d)23 .(1)电键 S合上，P总% =2016 = I r, I=2APq20P总=IE ，所以 E= = 一 =10V , U = EIr =10-21 =8V I 2, U 8442I1=-=-A , IL=I T1=2_=_AR16333U 2 = IlR2 =2M3 = 2V, U l =U -U 2 =8-2 = 6 V3U 6_2灯 的电阻 RL = =9 QP

9、额= UlIl=6m=4 WIL2/33一，一 , 一228(2)电键 S 断开，U2 = EILr=10 m1='v33一'滑动变阻器支路的阻值 R' =幺=28/3 =14.!I l 2/3滑动变阻器的阻值 R2 = 14 _9 = 5 c4 .解析：(1)当K接a时，Ri被短路，外电阻为 R2,根据电功率公式可得通过电源的电流11= |上 =1 A R2电源两端的电压U1= PR2 =4 V.(2)当 K 接 a 时，有 E=U1+i1r=4+r 当 K 接 b 时，R1和 R2 串联，R#=R1+R2=6 Q一，一,，- U2通过电源的电流 12=0.75 AR

10、1R2这时有：E=U2+l2r=4.5+0.75r解式得：E=6 V, r=2 Q.(3)当 K 接 c 时，R=R1+r+R23=6 0,总电流 I3=E/R 总=1 A通过R2的电流I'2l3=0.5 A.25 . (1)由乙图可知，当 R一8日E = Um = 12V 而当U = 6V =且时，应有r = R = 2 a2(2)当滑片滑至最上端时，Uab最大E12Umax = R =.X 22 V =11 VRo r 22 2当滑片滑至最下端时，U AB取小：Umin = 0因此，A、B空载时输出电压的范围为 0 11 V(3)当A、B接负载电阻Rx后，变阻器滑片移至最上端时，干

11、路电流最大,此时:ErR0Rx为了电源不过载，应保证：I WIm = 2 A,代入数据解得：Rx>4.9Q6 .解：(1)电路稳定后，电容器和电压表所在支路可认为是断路，可得 R2两端电势相等，其等效电路如图所示根据闭合电路欧姆定律，得电路的电流=1AR1R3rE一R2上无电流通过,R1电压表的读数 U =IR3=1 5V =5V(2)电容器两端电压为UC =IR1 =1 4V =4V电容器的带电量 Q =CU = 40 10-6 4c =1.6 10&C7 . (1)当R0= R + r = 100时，R0上消耗热功率最大P1 max = -25-W = 6.2510 2 W4

12、00P2 = I2 (R + r)E2(R0 R r)2(R r)当Ro = 400 时，即Ro最大时P2最小52P2min =2(400 90 10)2X (90 + 10) W = 0.01 W(2) r和R消耗的热功率8 .解析：由I = kU3得U=患瀛V = 2V(2)根据闭合电路的欧姆定律有E=U +尺+.E U IR2 E-U d6-2/r= I J - R2 0 1624 = 1 P1= iu = 0.16 X 2W= 0.32W P2= I2R2= 0.162X 24W = 0.61WPr= 12r =0.162X1W=2.56X 10-2W9 .解：(1)在图甲电路中，灯泡

13、都正常发光电路的总电流I总=I L1 + IL2 + IL3 = 0.9A电阻R2两端电压Ur2 = E -UL3-I总r = 0.05V电阻R2中通过的电流Ir2=I总=0.9A电阻 R2 消耗功率Pr2 = Ir2Ur2= 0.045W(2)图甲电源提供的电功率P总=I总E = 0.9X3W = 2.7W图乙电源提供的电功率P总=I总'E' = 0.3 X6W = 1.8W由于灯泡都正常发光，两电路有用功率相等，而 P总< P总，所以，图乙电路比图甲电路节 能。10 .解析：(1)电动机的输入功率P 入=5 =0.2X3 W=0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率

14、P 机=5丫=(4X 3/30) W=0.4 W.根据能量关系P入=P机+ Pq,得生热的功率PQ= P 入p 机=(0.6 0.4)W = 0.2 W.所生热量 Q = PQt= 0.2X30 J=6 J.2Q 6(3)根据焦耳定律 Q=IRt,得线圈电阻R=五=0 22><30Q=5 Q-11 .设R3中与R2串联的那部分电阻为 Rx,外电阻R为R =电 +Rx)(R1 +R3 Rx) _(3 + Rx)(7-Rx)一 (R R2R3)-10由闭合电路的欧姆定律有I = -E =63 =63-R r (3 Rx)(7 - Rx) 5-(Rx -2)2 30当 Rx= 5 时，I max=3.0A ；当 Rx= 2 时，Imin=2.1A。12 .解析：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：UL = 12 V = 4 V3结合图象可得当 Ul = 4 V时，Il=0.4 Ai/aI故每个电灯的