电学复习1.doc

例3一只标有“220 V，60 W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到200V时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化）解析：灯泡上标有“220 V，60 W”的字样，表明灯泡的额定电压（即正常一作的电压）为 220 V，只有在这个电压下，它的功率才是额定功率60w如果实际的电压不是220V，那么它的功率就不再是60 W由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻 灯泡的工作电流I=P/U=60/220=0。27（A） 灯泡的电阻R=U2/P=2202/60=807（） 灯泡的实际功率 P/=U/2/R=2002/807= 50（W）例.4。直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为（ ） AUI；BIUI2R CIU一I2R； DU2R解析：该题不少学生选了D，其原因是同电源输出功率混淆，认为输出功率就是端电压与电流乘积，而这里不是电源输出而是电机输出 答案：C例3. 已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2RA. B. C. D. 解：A、C两图中灯泡不能正常发光。B、D中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B图总功率为200W，D图总功率为320W，所以选B。例5.如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数 安培表A2的读数；安培表A1的偏转角 安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数 伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角 伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 解：两电流表并联，两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示数大于A2的示数. 当把V1和V2串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等，指针偏转角度相等.根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端电压，即V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比. 伏特表V1的量程大，所以读数大。例6. 如图所示；电源的电动势为50V电源内阻为10，定值电阻R为14M为直流电动机，电枢电阻R为20。电动机正常运转时，伏特表的读数为35V。求在100s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少。解析：由题设条件知r和R上的电压降之和为（U），所以电路中的电流为 I=10A 所以在100 s内电源做的功为 WEIt501100 J=50103J。 在100s内电动机上把电能转化为机械能的部分是 EIUtI2 r/t（1035100一122100）J=3.3103J有一个直流电动机，把它接入0. 2 V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？ 思路点拨：当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率。 解析：接U=0.2 V电压，电机不转，电流I=0. 4 A，根据欧姆定律， 线圈电阻=0. 5。 当接=2.0电压时，电流1. 0 A， 故输入电功率W=2.0W 热功率W=0.5W 故输出功率即机械功率（2.00.5)W=1.5W 如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能， 故其发热功率W8 W。【变式】一台电动机额定电压是220V，额定功率是1.1kW，线圈的电阻是6，问： （1）电动机正常工作时电流是多少？ （2）电动机启动时电流是多少？ （3）电动机发生“堵转”时最易烧毁的，其原因是什么？ 解析： （1）由得： （2）启动时电机未转，电流为 （3）正常热功率为，“堵转”时热功率为 ，因此“堵转”时的热功率远大于正常值，故易烧毁。如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20 N，不计摩擦力，求： （1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？ （2）电动机输入功率和输出功率各是多少？ （3）10 s内，可以把重物A匀速提升多高？ （4）这台电动机的机械效率是多少？ 思路点拨：首先要知道输入功率是电机消耗的总功率，而输出功率是机械功率。消耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能量守恒定律可求解。 解析： （1）根据焦耳定律，热功率为： （2）电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积 输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率 （3）电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10 s内， 解得 （4）机械效率。【变式】电动自行车是一种重要的交通工具，成都市每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池阻，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。 假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10。求： （1）电动机输出的机械功率； （2）电动机线圈的电阻。 解析： （1）当电动自行车匀速行驶时，牵引力等于阻力，有=0.02mg 电动机输出的机械功率=Fv 代入数据解得 =120W （2）电动机的输入功率 P=IU 电动机内部的热功率 由能量守恒定律有 所以 代入数据解得 r=2.4在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后 （ ） A通过的电流为通过的电流的2倍 B的电阻为7.5 C消耗的电功率为0.75W D消耗的电功率为0.375W 思路点拨：因两端电压为3.0V，由图乙读出此时通过的电流为0.25A；串联后并联在电源两端，故每个小灯泡两端电压为1.5V，由图乙读出此时通过这个支路的电流为0.20A。由以上分析可知A项不正确；的电阻， B项不正确；消耗的电功率，C项正确；消耗的电功率，D项不正确。 答案：C 例6 如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为多少？分析：图中直线A与B的交点P是电源与电阻R相连的工作状态点，从这个点可知电路工作时电源的输出电压（电阻两端的电压）及电路的工作电流，从A在纵轴上的截距可求得电源电动势，利用有关概念、公式即可求得题中结果。解析：P点是电路的工作状态点，故由图像得：电源的输出电压，电路中的电流强度，据得电源的输出功率 又由图线A与纵轴的交点得所以，电源的效率：代入数据得例2 有一只满偏电流，内阻的电流表G。若把它改装成量程为10V的电压表，应_联一个_的分压电阻。该电压表的内阻为_；若把他改装成量程为3A的电流表，应_联一个_的分流电阻，该电流表的内阻为_。解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：，分压电阻：，该电压表内阻：改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：，分流电阻：该电流表内阻：例5 已知如图，E=6V，r =4，R1=2，R2的变化范围是010。求： 电源的最大输出功率； R1上消耗的最大功率； R2上消耗的最大功率。解析： R2=2时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6，所以，当R2=6时，R2上消耗的功率最大为1.5W。如图所示，AB两端接直流稳压电源，100V，40，滑动变阻器总电阻R20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压为_V，通过电阻的电流为_A。 思路点拨：要画出等效电路，根据欧姆定律和串、并联电路中电压、电流的分配关系求解。 解析：滑动变阻器上半部分的电阻与串联， 则。 答案：80；2 总结升华：该题考查了串、并联电路的计算和部分电路欧姆定律。5（09年重庆卷18）.某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则，A. X1的功率减小，L1的功率增大。B. X1的功率增大，L1的功率增大C, X2功率增大，其它指示灯的功率减小D. X2功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C（09年全国卷）17. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为答案：B解析：本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线可知该电源的电动势为6v,内阻为0.5.此电源与三个均为3的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v,A中的路端电压为4v,B中的路端电压约为4.8V.正确C中的路端电压约为5.7v,D中的路端电压为5.4v。【例1】在图16所示的电路中,已知电容C=2F,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1R2R3R4=1263.则电容器极板a所带的电量为（ ）A.-810-6C B. 410-6C C. -410-6C D. 810-6CABFDCER1R2R3R4图16ab方法点拨：电路稳定后，电容C作为断路看待，电路等价于R1和R2串联，R3和R4串联。由串联电路的特点得：， 即同理可得故电容C两端的电压为：电容器极板a所带的电量为：。即D选项正确。2、求通过某定值电阻的总电量ECKR2R1图1 图1中,E=10V，R1=4，R2=6，C=30F，电池内阻可忽略.(1)闭合电键K,求稳定后通过R1的电流和此时电容器所带的电量.(2)然后将电键K断开,求这以后流过R1的总电量.方法点拨：（1）闭合电键K，稳定后通过R1的电流为： ,电容器上电压为U2=IR2,储存的电量为Q1=CIR2=1.8(2) 电键K断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的电量为：Q2