閉合電路的歐姆定律

2022-11-12 01:54:03 字數 2946 閱讀 5753

10.(2018·時楊中學高二上期中)如圖8所示電路中,電源電動勢e=12 v,內電阻r=1.0 ω,電阻r1=9.

0 ω,r2=15 ω,理想電流錶a的示數為0.4 a,求電阻r3的阻值和它消耗的電功率.

圖8答案 30ω 1.2w

解析 u2=i2r2=6v,

由閉合電路歐姆定律,有e=u2+i(r1+r)

解得i=0.6a

i3=i-i2=0.2a,r3=[', 'altimg': '', 'w':

'36', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(u3,i3)'}],u3=u2

解得r3=30ω,

p3=i3u3=1.2w.

11.(2018·哈師大附中期中)在如圖9所示的電路中,r1=2ω,r2=r3=4ω,當開關k接a時,r2上消耗的電功率為4w,當開關k接b時,電壓表示數為4.5v,試求:

圖9(1)開關k接a時,通過電源的電流和電源兩端的電壓;

(2)開關k接b時,電源的電動勢和內電阻;

(3)開關k接c時,通過r2的電流.

答案 (1)1a 4v (2)6v 2ω (3)0.5a

解析 (1)開關k接a時,r1被短路,由p2=i2r2得:

通過電源的電流為:i=1a

電源兩端的電壓等於r2兩端的電壓為:u=ir2=1×4v=4v;

(2)由閉合電路歐姆定律得:

當開關k接a時,有:e=u+ir,

代入得:e=4+r

當開關k接b時,電壓表示數為4.5v,有:e=u′+[', 'altimg':

'', 'w': '76', 'h': '44', 'eqmath':

' \\f(u′,r1+r2)'}]r

聯立解得:e=6v,r=2ω

(3)當開關k接c時,通過r2的電流為:

i′=[', 'altimg': '', 'w': '22', 'h':

'43', 'eqmath': ' \\f(1,2)'}]·[r2+r}', 'altimg': '', 'w':

'117', 'h': '66', 'eqmath': ' \\f(e,r1+\\f(1,2)r2+r)'}]=0.

5a.12.如圖10所示,甲圖中變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數隨電流錶讀數的變化情況如圖乙中的ac、bc兩直線所示.不考慮電表對電路的影響.

圖10(1)電壓表v1、v2的示數隨電流表示數的變化圖象應分別為u—i圖象中的哪一條直線?

(2)定值電阻r0、變阻器的總電阻r分別為多少?

(3)求出電源的電動勢和內阻.

答案 (1)見解析 (2)3ω 12ω (3)8v 1ω

解析 (1)電流增大,路端電壓減小,定值電阻r0分壓增大,v1指示電阻r0兩端電壓,示數變化如ac直線所示,v2指示路端電壓,示數變化如bc直線所示.

(2)根據歐姆定律,由題圖乙可知,r0=[', 'altimg': '', 'w': '64', 'h':

'43', 'eqmath': ' \\f(δuac,δiac)'}]=[', 'altimg': '', 'w':

'40', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(4.

5,1.5)'}]ω=3ω.

當電流取最小值i0=0.5a時,變阻器的阻值最大,此時變阻器兩端電壓ur=ub-ua=(7.5-1.

5)v=6v,總電阻r=[', 'altimg': '', 'w': '38', 'h':

'43', 'eqmath': ' \\f(ur,i0)'}]=[', 'altimg': '', 'w':

'40', 'h': '43', 'eqmath': ' \\f(6,0.

5)'}]ω=12ω.

(3)根據閉合電路歐姆定律,路端電壓與電流的關係是

u=e-ir

所以bc直線斜率的絕對值表示電源內阻,

即r=[\\frac\\end}\\right|', 'altimg': '', 'w': '124', 'h':

'43', 'eqmath': ' \\b\\lc\\|\\rc\\|(\\a\\vs4\\al\\co1(\\f(δubc,δibct': 'latex', 'orirawdata':

' \\frac', 'altimg': '', 'w': '60', 'h':

'43', 'eqmath': ' \\f(7.5-6,2-0.

5)'}]ω=1ω,

電動勢e=ub+i0r=(7.5+0.5×1)v=8v.

11.如圖所示,a為電解槽, 為電動機,n為電爐子,恆定電壓u=12v,電解槽內阻ra=2ω,當s1閉合,s2、s3斷開時,電流表示數為6a;當s2閉合,s1、s3斷開時,電流表示數為5a,且電動機輸出功率為35w;當s3閉合,s1、s2斷開時,電流表示數為4a.求:

(1)電爐子的電阻及發熱功率;

(2)電動機的內阻;

(3)在電解槽工作時,電能轉化為化學能的功率為多少.

11.(1)2 ω 72 w (2)1 ω (3)16 w

【解析】

試題分析:(1)電爐子為純電阻元件,由歐姆定律[', 'altimg': '', 'w': '41', 'h': '43'}]

得[}=2ω', 'altimg': '', 'w': '90', 'h': '46'}]

其發熱功率為:[=ui_=12×6\xa0w=72\xa0w', 'altimg': '', 'w': '246', 'h': '23'}]

(2)電動機為非純電阻元件,由能量守恆定律得

[=i_^r_+p_', 'altimg': '', 'w': '141', 'h': '31'}]

所以[=\\fracp_}^}=1ω', 'altimg': '', 'w': '169', 'h': '55'}]

(3)電解槽工作時,由能量守恆定律得:

[=ui_i_^r_=16\xa0w', 'altimg': '', 'w': '197', 'h': '31'}]

考點:閉合電路歐姆定律

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