1、第十二章 电能 能量守恒定律章末复习【体系构建】【核心速填】1基本概念(1)电动势物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。定义式：E。(2)电功和电功率电功：WqUUIt。电功率：PUI。(3)电热和热功率电热(焦耳定律)：QI2Rt。热功率：PI2R。2基本电路(1)纯电阻电路：WQUItI2Rt。(2)非纯电阻电路：WQ，即UItI2Rt。3基本规律(1)部分电路欧姆定律：I。(2)闭合电路欧姆定律：I，UEIr。纯电阻电路和非纯电阻电路1对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路)，电流做功将电能全部转化为内能，WQUIttPt。2对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电
2、路)，电功大于电热。在这种情况下，不能用I2Rt或t来计算电功，电功用WUIt来计算，电热用QI2Rt计算。【例1】如图所示，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻r0.5 。当S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)。试求：(1)电源的电动势；(2)S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S1、S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率。解析(1)设S1闭合、S2断开时电炉功率为P1，电炉中电流I A6 A电源电动势EI(Rr)120 V。(2)设S1、S2都闭合时电炉功
3、率为P2，电炉中电流为I A5 A电源路端电压为UIR519 V95 V，流经电源的电流为I1 A25 A流过电解槽的电流为IAI1I20 A。(3)电解槽消耗的电功率PAIAU2095 W1 900 W电解槽内热损耗功率P热Ir2020.5 W200 W电解槽中电能转化成化学能的功率为P化PAP热1 700 W。答案(1)120 V(2)20 A(3)1 700 W一语通关(1)电炉为纯电阻用电器，其消耗的电能全部转化为电热。(2)电解槽为非纯电阻用电器，其消耗的电能转化为电热和化学能两部分。1.如图所示，电源电动势E12 V，内电阻r0.5 。将一盏额定电压为8 V，额定功率为16 W的灯
4、泡与一只线圈电阻为0.5 的直流电动机并联后和电源相连，灯泡刚好正常发光，通电100 min，问：(1)电源提供的能量是多少？(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少？(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少？解析(1)灯泡两端电压等于电源两端电压，UEIr得总电流I8 A电源提供的能量E电IEt81210060 J5.76105 J。(2)通过灯泡的电流I12 A，电流对灯泡所做的功W1Pt1610060 J9.6104 J通过电动机的电流I2II16 A电流对电动机所做的功W2I2U2t6810060 J 2.88105 J。(3)灯丝产生的热量Q1W19.6104 J电动机线圈产生的热量
5、Q2Irt620.510060 J1.08105 J。答案(1)5.76105 J(2)9.6104 J2.88105 J(3)9.6104 J1.08105 J电源的有关功率和电源的效率1电源的有关功率和电源的效率(1)电源的总功率：P总IEI(U内U外)。(2)电源的输出功率：P出IU外。(3)电源内部的发热功率：PI2r。(4)电源的效率：，对于纯电阻电路，。2输出功率和外电阻的关系在纯电阻电路中，电源的输出功率为PI2RRR。(1)当Rr时，电源的输出功率最大，Pm。(2)当Rr时，随着R增大，P减小。(3)当Rr时，随着R增大，P增大。【例2】电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电
6、源的路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为15 ，定值电阻R03 。甲乙(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大？最大值为多少？(2)当R为何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？思路点拨：(1)由题图乙可求出电源的电动势和内电阻，注意纵轴坐标原点不从0开始。(2)R0为定值电阻，其电流越大，消耗功率越大。(3)对电源来说，RR0为电源外电阻，当rR0R时，电源输出功率最大。解析(1)由题图乙知电源的电动势和内阻为：E20 V，r 7.5 由题图甲分析知道，当R0时，R0消耗的功率最大，最大值为PmaxR03 W10.9 W。(2)当rRR0，即R4.5 时，电源的输出功率最大，
7、最大值为Pmax (R0R)(34.5)W13.3 W。答案(1)010.9 W(2)4.5 13.3 W2将一个电源与一电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是 ()A电源最大输出功率可能大于45 WB电源的内阻为5 C电源的电动势为45 VD电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%B由题图可知，电源的输出功率最大为45 W，故A错误；当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5 ，故B正确；由Pmax可知，E30 V，故C错误；根据效率公式可得100%，功率最大时内、外电阻相等，所以效率为50%，故D错误
8、。第十二章 电能 能量守恒定律单元测试卷(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共12个小题,每题4分,16是单选题,712是多选题,多选、错选均不得分,漏选得2分)1.有关电压与电动势的说法正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势就是电源两极间的电压C.电动势公式E=中的W与电压U=中的W是一样的,都是静电力所做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量解析电压和电动势单位虽然相同,但它们表征的物理意义不同,电压是表征静电力做功将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量。而电动势则表征电源把其他形式的能转化为电能
9、本领大小的物理量。故电压与电动势不是同一个物理量,所以A、B错误,D正确。电动势公式E=中的W是非静电力做功而不是静电力做功,故C错误。答案D2.某直流电路中电压随电流变化的图像如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足=时,电源效率最高D.当满足=时,电源效率小于50%解析根据闭合电路的欧姆定律和U-I图像特点可知,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率,即电源输出功率,A正确,B错误;当满足=时,负载电阻等于电源内阻,电源的效率为50%,输出功率最大,C、D
10、错误。答案A3.如图所示的电路中,电压表都看作理想电表,电源内阻为r。闭合开关S,当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()A.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小B.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大C.电压表V1示数变化量大于电压表V2示数变化量D.电压表V1示数变化量小于电压表V2示数变化量解析当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时,滑动变阻器的有效阻值变大,外电阻的阻值变大,路端电压变大,电压表V1的示数变大,因为总电流变小,所以内电压和R1两端的电压都变小,R2两端的电压变大,V2的示数变大,A、B错误;电压表V1的变化量除以总电流的变化量等于内阻r,电压表V2的变化量
11、除以总电流的变化量等于内阻r+R1,C错误,D正确。答案D4.图中虚线框内是一个未知电路,测得它的两端点a、b之间电阻是R,在a、b之间加上电压U,测得流过电路的电流为I,则未知电路的电功率一定是()A.I2RB.C.UID.UI-I2R解析选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路,D选项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率,虚线框中不知道是哪种元件,功率P=UI总是适用的,C正确。答案C5.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到恒压电源上(如图所示),下列说法正确的是()A.开关接通时比开关断开时消耗的总电
12、功率大B.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小C.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少D.开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变解析开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P=变大,电烙铁的功率变大,A正确,B、C、D错误。答案A6.如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 ,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为15 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A解析开关S闭合后,外电路的总
13、电阻为R=10 ,路端电压U=R=10 V=10 V,A项正确;电源的总功率P=12 W,B项错误;由于两条支路的电流均为I= A=0.5 A,因此a、b两点间的电压为Uab=0.5(15-5) V=5 V,C项错误;a、b两点用导线连接后,外电阻R=2 =7.5 ,因此电路中的总电流I= A1.26 A,D项错误。答案A7.如图所示,电源的电动势E=2 V,内阻r=2 ,两个定值电阻均为8 ,平行板电容器的电容C=310-6 F,则()A.开关断开时两极板间的电压为 VB.开关断开时电容器所带电荷量为410-6 CC.开关闭合时两极板间的电压为 VD.开关闭合时电容器所带电荷量为410-6
14、C解析电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I= A=0.2 A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.28 V=1.6 V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=310-61.6 C=4.810-6 C,故选项A、B错误;开关闭合时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I= A= A,电容器的两极板间的电压U=IR外=4 V= V,此时电容器所带的电荷量Q=CU=310-6 C=410-6 C,故选项C、D正确。答案CD8.闭合电路的电源电动势为E、内阻为r,如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,下列说法中正确的是(
15、)A.小灯泡L1、L3变亮,L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.电压表V1示数变化量较小D.电压表V2示数变化量较小解析当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时,并联电路总电阻减小,总电流I增大,路端电压U减小。干路电流增大,则L2变亮;与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大,变亮;与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3=U-U2,U减小,U2增大,则U3减小,L3变暗;U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于U2的变化量,故选项B、D正确。答案BD9.如图所示,电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,已知R0=r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当
16、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,下列说法正确的是()A.电路中的电流变大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小解析当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,外电路电阻减小,电路中的电流变大,当滑片位于b端时,r=R外,电源的输出功率最大,选项A正确,B错误;当把定值电阻R0看作电源内阻时,当滑动变阻器的滑片P位于a端时,滑动变阻器消耗的功率最大,由a端向b端滑动时,滑动变阻器消耗的功率变小,选项C正确;由P=I2R0知,定值电阻R0上消耗的功率变大,选项D错误。答案AC10.仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流,一个作
17、粗调,一个作细调,这两个变阻器可以按图甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路。已知R1阻值较大,R2阻值较小,则()A.图甲中R1作粗调B.图甲中R1作细调C.图乙中R2作粗调D.图乙中R2作细调解析在串联电路中,阻值越大,分电压越大,调节大电阻会使电路中的电流和电压分配产生很大的影响,所以用来作粗调,而在并联电路中,通过大电阻的电流小,调节较大阻值电阻对电路中的电流大小影响较小,属细调;故A、C正确,B、D错误。答案AC11.如图所示,U-I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点=,则下列说法中正确的是()A.在b点时,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C
18、.从a到b时,角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,角增大,电源的总功率和输出功率都将减小解析在b点=说明此时外电阻R等于电源内阻,电源有最大输出功率,A正确;电源总功率P总=IE,则电流越大,总功率越大,B、C错误,D正确。答案AD12.如图所示的电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则()A.电源的总功率变小B.电容器贮存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小解析由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R总变小,I总增大,U端减小,而R1分压U1增大,所以电容器上的电压减小。电源总功率P总=I总E增大,A错误;Q=CU减小,B正确;电源内部消
19、耗功率P内=r增大,C正确;电阻R1消耗的功率增大,R上消耗的功率无法确定,D错误。答案BC二、实验题(本题共2个小题,每题6分,共12分)13.某学生实验小组利用图甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 k;导线若干。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“1 k”挡,再将红表笔和黑表笔,调零点。(2)将图甲中多用电表的红表笔和(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示。多用电
20、表和电压表的读数分别为k和V。解析(1)使用多用电表测电阻前,应首先将红、黑表笔短接进行欧姆调零。(2)多用电表电流为“红进黑出”,图甲中外电路电流由2到1,所以红表笔应连1端。(3)多用电表挡位为“1 k”欧姆挡,指针指15,则R=15.01 k=15.0 k,由图丙知电压表读数为3.60 V。答案(1)短接(2)1(3)15.03.6014.小明要测量一电源的电动势E和内阻r,实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据。(1)小明设计该实验的原理表达式是(用E、r、I
21、、R表示);(2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至如图所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为。(3)小明根据实验采集到的数据作出如图所示的-R图像,则由图像求得,该电源的电动势E=V,内阻r=(结果均保留两位有效数字)。解析(1)在闭合电路中,E、I、R、r几个量之间的关系是E=I(R+r)。(2)为了整个电路的安全,所以开始电流要小,即电阻箱电阻调到最大值;题图中电阻箱读数为25 。(3)根据E=I(R+r),推出,再结合-R图像可知,图线的斜率为,截距为,解得E6.0 V(5.86.2均可),r=2.4 (2.32
22、.5均可)。答案(1)E=I(R+r)(2)最大值25(3)6.0(5.86.2均可)2.4(2.32.5均可)三、计算题(本题共4个小题,每题10分)15.如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻未知,R1=8 ,R2=1.5 ,L为规格“3 V 3 W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻;(2)电源的内阻;(3)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率。解析(1)灯泡的额定电流I0= A=1 A,灯丝电阻RL= =3 ;(2)断开S时,灯L正常发光,即I1=I0,根据闭合电路欧姆定律E=I0(R1+RL+r),得r=-
23、(R1+RL)= =1 ;(3)闭合S时,设外电路总电阻为R外,R外=+R1=9 干路电流为I总=1.2 A灯泡两端的电压UL=I总=1.2 V灯泡实际消耗的功率P=0.48 W答案(1)1 A3 (2)1 (3)0.48 W16.额定电压为220 V电风扇的线圈电阻为0.8 ,正常工作时电流为5 A。问:(1)电风扇每秒产生的热量为多少?(2)每秒有多少焦耳的电能转化为机械能?(3)电风扇的效率是多少?解析(1)电风扇每秒产生的热量为Q=I2Rt=520.81 J=20 J(2)电风扇每秒转化的机械能为E=UIt-I2Rt=22051 J-520.81 J=1 080 J(3)电风扇的效率为
24、=100%=100%=100%98%答案(1)20 J(2)1 080 J(3)98%17.图中电源电动势E=12 V,内电阻r=0.5 。将一盏额定电压为8 V、额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻R=0.5 的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100 min。(1)电源提供的能量是多少?(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?解析(1)灯泡两端电压等于电源两端电压,且U=E-Ir得总电流I=8 A电源提供的能量E电=IEt=81210060 J=5.76105 J(2)通过灯泡的电流I1=2 A电流对灯泡所做的功W1=Pt=16
25、10060 J=9.6104 J通过电动机的电流I2=I-I1=6 A电流对电动机所做的功W2=I2U2t=6810060 J=2.88105 J(3)灯丝产生的热量Q1=W1=9.6104 J电动机线圈产生的热量Q2=Rt=360.56 000 J=1.08105 J答案(1)5.76105 J(2)9.6104 J2.88105 J(3)9.6104 J1.08105 J18.一只规格为“220 V2 000 W”的电炉,求在正常工作时的电阻;若电网电压为200 V,求电炉的实际功率;在220 V电压下,如果平均每天使用电炉2 h,求此电炉一个月要消耗多少度电。(一个月=30天)解析设电炉
26、电阻为R,由于P=得R= =24.2 当电压为U=200 V时,电炉的实际功率为P= W1 653 W在220 V的电压下,一月耗用电能W=Pt=2302 kWh=120 kWh=120度。答案24.2 1 653 W120度闭合电路欧姆定律的应用专题训练基础巩固1.欧姆表电路及刻度盘如图所示,现因表头损坏,换用一个新表头。甲表头满偏电流为原来表头的2倍,内阻与原表头相同;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为()A.100 ,100 B.200 ,100 C.50 ,100 D.100 ,200 解析由欧姆表改装原理及闭合电路欧姆定律
27、可得,甲表头满偏电流为原表头的2倍,内阻与原表头相同,在电动势不变的情况下,其中值电阻变为原来的,即50 ;乙表头满偏电流与原表头相同,内阻为原表头的2倍,在电动势不变的情况下,其中值电阻不变,即100 ,则C正确,A、B、D错误。答案C2.如图所示,电路中电源的电动势为E,内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是()A.灯L1、L2变亮,灯L3变暗B.灯L2、L3变亮,灯L1变暗C.灯L1、L3变暗,灯L2变亮D.灯L2、L3变暗,灯L1变亮解析变阻器与灯L1串联后与灯L2并联,再与灯L3串联。将滑动变阻器的滑片P
28、向右移动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知:干路电流I减小,则通过L3的电流减小,L3变暗,L3两端电压和内阻所占电压都减小,则并联部分电压增大,所以流过灯L2的电流变大,L2变亮,I1=I-I2,I减小,I2增大,则I1减小,灯L1变暗。故C正确。答案C3.如图所示的U-I图像中,是电源的路端电压随电流变化的图线,是某电阻两端的电压随电流变化的图线,该电源向该电阻供电时,电阻消耗的功率和电源的效率分别为()A.4 W和33.3%B.2 W和66.7%C.2 W和33.3%D.4 W和66.7%解析由图像可知,电阻的阻值大小为R= =1 ,电源的电动势
29、大小为E=3 V,内阻为r=0.5 ,电源的效率=100%66.7%,电阻消耗的功率P=IU=22 W=4 W,故选项D正确。答案D4.有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后,电阻的功率大于2 W,且该电源的效率大于50%的是()A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 解析当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,最大功率P= W=2.25 W,此时电源的效率=100%=50%,而外电阻越大,电源效率越大,故外电阻应大于1 ;由2R=2 W,解得R=2 或R=0.5 ,要使电阻功率大于2 W,则电阻应小于2 且大于0.5 ,C正确。答案C5.如图所示,直线OAC为某一直流电源
30、的总功率P随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为()A.1 WB.6 WC.2 WD.2.5 W解析由题图不难看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E=3 V,短路电流为I=3 A,所以电源的内阻为r=1 。题图上AB线段表示的功率为PAB=P总-I2r=(13-121) W=2 W。故正确选项为C。答案C6.如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R1=2 时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 时,电压表读数为U2=5 V。(1)求电源的电动
31、势E和内阻r。(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?解析(1)由闭合电路欧姆定律E=U1+rE=U2+r联立并代入数据解得E=6 V,r=1 (2)由电功率表达式P=R将式变形为P=由式知,R=r=1 时,P有最大值Pm=9 W。答案(1)6 V1 (2)1 9 W能力提升1.电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、变阻器R串联,如图所示,设R0=r,Rab=2r,当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,下列各物理量随之减小的是()A.电池的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0消耗的功率D.电池内阻消耗的功率解析根据推论:当外电阻等于电源的内阻时,电源的输出功
32、率最大,滑片自a端向b端滑动时,由于R0=r,Rab=2r,外电阻大于电源的内阻,当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,电池的输出功率增大。故A错误。电路中电流增大,固定电阻R0上和电源的内阻上消耗功率增大。将R0看成电源的内阻,则有R0+r=2r,而Rab=2r,利用推论可知,滑片在a点时变阻器的功率最大,滑片向右滑动时,变阻器消耗的功率减小。故B正确,C、D错误。答案B2.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线,直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个
33、电阻R分别接到a、b两电源上,那么()A.R接到电源a上,电源的效率较低B.R接到电源b上,电源的输出功率较大C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高解析电源的效率=,由题中图像可知A与C交点处电压大于B与C交点处电压,则R接到电源a上效率较高;电源输出功率P=UI,由题中图像易得R接到电源a上输出功率较大,A、B、D错误,C正确。答案C3.欧姆表的工作原理图如图所示。(1)若表头的满偏电流为Ig=500 A,干电池的电动势为1.5 V,求灵敏电流表的电流刻度值为50 A、250 A 时对应的欧姆表的电阻值。(2)这个欧姆表的总内
34、阻为,表针偏转到满刻度的时,待测电阻为。解析(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 A”的电阻刻度分别为“”和“0”。由闭合电路的欧姆定律得,调零时:Ig=,所以欧姆表的总内阻R内=Rg+r+R0=3 000 。测量电阻Rx时:I=,Rx=-R内,当I=50 A时,Rx=-3 000 =3104 -3103 =2.7104 。同理可求出电流为250 A时,对应的电阻为3103 。(2)当表针偏转到满刻度的处时,Rx=-R内= -3 000 =6 000 。答案(1)2.7104 3103 (2)3 0006 0004.如图所示的电路中,R1=3 ,R2=6 ,R3=1.5 ,C=20 F。
35、当开关S断开时,电源所释放的总功率为2 W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4 W,求:(1)电源的电动势和内电阻。(2)闭合S时,电源的输出功率。(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少。解析(1)S断开时外电路R2、R3串联E=I1(R2+R3)+I1rP1=EI1S闭合时外电路R1、R2并联后与R3串联R外=R3+代入数据R外= =3.5 对闭合电路E=I2R外+I2rP2=EI2由可得(2)闭合S时,电源的输出功率P=R外=123.5 W=3.5 W(3)S断开时Q1=CUR2=2010-60.56 C=610-5 CS闭合,电容器两端的电势差为零,则Q2=0答案(1)4 V0.5 (2)3.5 W(3)610-5 C0
