電路專題三含非線性元件電路的計算

2022-10-05 13:12:02 字數 2982 閱讀 1598

處理方法: 直接在影象上取點

由閉合電路歐姆定律寫出約束條件函式並作圖求交點

精講精練

1.如圖甲所示為某一小燈泡的u-i圖線,現將兩個這樣的小燈泡併聯再與乙個4 ω的定值電阻r串聯,接在內阻為1 ω、電動勢為5 v的電源兩端,如圖乙所示,則(  )

a.通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 a,此時每盞小燈泡的電功率為0.6 w

b.通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 a,此時每盞小燈泡的電功率為0.6 w

c.通過每盞小燈泡的電流強度為0.2 a,此時每盞小燈泡的電功率為0.26 w

d.通過每盞小燈泡的電流強度為0.3 a,此時每盞小燈泡的電功率為0.4 w

2.乙個用半導體材料製成的電阻器d,其電流i隨它兩端電壓u的關係圖象如圖(a)所示,將它與兩個標準電阻r1、r2併聯後接在電壓恒為u的電源兩端,三個用電器消耗的電功率均為p,現將它們連線成如圖(b)所示的電路,接在該電源的兩端,設電阻器d和電阻r1、r2消耗的電功率分別是pd、p1、p2,它們之間的大小關係有(   )

a、p1=4pd  b、p1<4p2 c、pd=p2 d、pd=p/4

3.圖(a)是白熾燈l1(220v,100w)和l2(220v,60w)的伏安特性曲線。

(1)圖中曲線 ______ 表示燈l1的的伏安特性曲線。(選填「a」或「b」)

(2)隨著燈泡l1功率的增大,其燈絲阻值逐漸選填「變大」、「變小」或「不變」)

(3)若將這兩個燈泡併聯在電路上,在用電高峰時電壓僅200v,則此時l1燈的實際功率為 _______ w,l2燈的實際功率為 _______ w。

(4)若將它們串聯後接在220v電源上,則此時l1燈的實際功率為 _______ w,l2燈的實際功率為 _______ w。

(5)若用圖(b)所示電路測量l1燈的伏安特性,由於電表存在內阻,實際測得的伏安特性曲線比圖(a)中描繪出的理想伏安特性曲線在i-u圖中位置來得偏選填「高」或「低」)。

(6)用圖(b) 所示電路測量l1燈伏安特性時,已知r0=10ω,e=300v。則電路中可變電阻r選用下列各種規格時,測量效果最好的是( )。

a.最大電阻5ω,最大電流10a

b.最大電阻50ω,最大電流6a

c.最大電阻500ω,最大電流1a

d.最大電阻5000ω,最大電流1a

4.有一小燈泡上面標有"6v,4w"字樣,現在要描繪這個燈泡的圖線,下列器材可供選用。

a.電壓表(量程6v,內阻) b.電壓表(量程10v,內阻)

c.電流錶(量程0.6a,內阻) d.電流錶(量程1a,內阻2)

e.滑動變阻器(50,1af.滑動變阻器(5)

(1)實驗中所用電壓表應選_______,電流錶應選_______,滑動變阻器應選_______。

(2)為達到實驗目的,請在乙圖中方框內將實驗電路補充、連線完整。

(3)這個燈泡的圖線如圖甲所示。若小燈泡兩端的電壓是額定電壓的一半,則此時小燈泡的實際功率為________w。

(4)若將小燈泡接到圖丙中的ab兩點之間,閉合開關s小燈泡的實際功率為________w。

5.如圖甲為乙個電燈兩端電壓與通過它的電流的變化關係曲線.由圖可知,兩者不成線性關係,這是由於焦耳熱使燈絲的溫度發生了變化的緣故,參考這條曲線回答下列問題(不計電流錶和電池的內阻).

(1)若把三個這樣的電燈串聯後,接到電動勢為12v的電源上,求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻;

(2)如圖乙所示,將兩個這樣的燈泡併聯後再與10ω的定值電阻串聯,接在電動勢為8v的電源上,求通過電流錶的電流值以及每個燈的實際功率.

1【答案】b

【解析】

試題分析:設通過每個小燈泡的電流為i,電壓為u,則電路中總電流為2i.根據閉合電路歐姆定律得

u=e-2i(r+r),代入得:u=5-10i,當u=0時,i=0.5a;當i=0時,u=5v,在u-i圖上作出u=5-10i的圖象如圖,

此圖線與小燈泡的u-i圖線的交點即為乙圖狀態下小燈泡的工作狀態,由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強度為i=0.3a,電壓為u=2v,則此時每盞小燈泡的電功率為p=ui=0.6w.故選b

2【答案】b

【解析】根據題意可知,各電阻單獨與電源連線時消耗電功率均為p,說明電壓為u時三者電阻相同,r1=r2根據電路分析各電阻分壓小於u,所以電阻器電阻大於r1,所以併聯部分電阻大於r1/2,分壓大於u/3,又∵p=ui,

,所以p1>4pd,a錯;

所以; p1<4p2 ;所以b正確;

pd=ui;i電阻器兩端電壓大於u/3,電阻增加,所以,d錯;

故答案選b.

3【答案】(1)a;(2)變大;(3) 88,52;

(4) 14.4,38.4;(前四個每空1分)(5)低;(2分)(6) b。(2分)

【解析】根據l1的標稱值為(220v,100w),電壓為220v時電流為0.45a,所以曲線a為l1的伏安特性曲線,從曲線可以看出斜率表示電阻的倒數,電壓增大,電阻變大,把兩個燈泡並聯接在200電壓上,燈泡兩端電壓都是200v,從曲線可讀出兩燈泡的電流,從而計算出電功率,在實驗過程中要採用電流錶外接,電壓表有分流,所以實際電流小於測量值,所以曲線要偏低

4【答案】(1)a d f (每空各1分)

(2)略(3分)

(3)1.5 (3分)

(4)0.84(0.80-0.88)(3分)

5【答案】

(1)0.4a (2)0.6w

【解析】(1)把三個這樣的電燈串聯後,每只燈泡得到的實際電壓為12/3=4v,再在圖甲上可以查到每只電燈加上4v實際電壓時的工作電流為i=0.4a(1分)

由此可以求出在此時每只電燈的實際電阻(1分)

(2)在題乙圖中的混聯電路中,設每只電燈加上的實際電壓和實際電流分別為u和i. 在這個閉合電路中,(2分)

代入資料並整理得,(2分)

這是乙個反映了電路約束的直線方程,把該直線在題甲圖上畫出,

如圖所示.(2分)

這兩條曲線的交點為u=2v、i=0.3a,同時滿足了電路結構和元件的要求,此時通過電流錶的電流值=2i=0.6a(2分)

每只燈泡的實際功率p=ui=2×0.3=0.6w(2分)

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