恒定电流计算题一二含答案版

1、恒定电流计算题（一）高二年级 班 号 姓名 1.如图所示，M为一线圈电阻r=0.4的电动机，R=24，电源电动势E=40V.当S断开时，电流表的示数，I1=1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0A求开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.解：设电源内阻为r,当S断开时，即，得r=1.当S合上时，I2=4A，则U内=I2·r=4VU外=E-U内=40V-4V=36V，也即电动机两端电压为36V2.如图所示电路中，R3=4，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，由于某一电阻断路，使电流表读数为0.8A，而电压表读数为3.2V问:(1)哪一只电阻断路?(2)

2、电源电动势和内电阻各多大?解:(1)用排除法可判断得出R1断路，(2)R1断开后，电压表示数即为R2上的电压故R1断开前,R2上电压为0.75×4V=3V，而此时电压表示数为2V，故R3上的电压为1V，由E=U外+Ir可得R1断开前:E=3V+(0.75+0.25)r R1断开后:E=3.2V+0.8r 解、两式可得E=4V，r=1。3.如图所示的电路中，R1=3，R2=6，R3=1.5，C=20F当开关S断开时，电源所释放的总功率为2W；当开关S闭合时，电源所释放的总功率为4W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

3、是多少?解:（1）S断开时 S闭合时 解、两式得E=4V，r=0.5(2)S闭合时(3)S断开时，UC=3V，Q1=CUC=6×10-5C，S合上时，UC=0,Q2=04.如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103)时会自动断开.S2是一个自动温控开关，当温度低于约70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻R1=R2=500，加热电阻丝R3=50，两灯电阻不计.(1)根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程(包括加热和保温过程)(2)简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗

4、?(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的功率之比.解:(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时把手动开关S1关闭，这时黄灯短路红灯亮，电饭堡处于加热状态，加热到80时，S2自动断开，S1仍闭合待电饭煲中水烧干后，温度升高到103时.开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态由于电饭堡散热，待温度下降至70时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态.(2)不能，因为如果不闭合S1，则只能将食物加热至80.(3)设电饭煲处于加热状态时，功率为P1，设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2，则所以P1:P212:1

5、5如图所示，AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝，EF为另一根电阻丝，其电阻为R，它可以在AB、CD上滑动并保持与EF与AB、CD接触良好图中电压表为理想电压表电池的电动势和内阻都不变B、D与电池两极连接的导线的电阻可忽略当EF处于图中位置时，电压表的读数为U1=4.0V已知将EF由图中位置向左移动一段距离L后，电压表的读数变为U2=3.0V。若将EF由图中位置向右移动一段距离L，电压表的读数U3是多少？解：令表示AB、CD上单位长度电阻丝的电阻，当EF处于图中位置时，设EB、FD两段电阻丝的长度皆为由于电压表是理想电压表，故电压表的读数就是EF两端的电压由分压关系得， 当EF由图示位置向左

6、移动一段距离，EB、FD两段电阻丝的总电阻为由分压关系得 当EF由图示位置向右移动一段距离，EB、FD两段电阻丝的总电阻为由分压关系得， 由以上三式，代入数值解得 。6如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V，内电阻r=1 ，电阻R=15 .闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×102 C，质量为m=2×102 kg，不考虑空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2

7、）解： (1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB 由动能定理得 -mgd-qUAB=0- 滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V 设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得I= 滑动变阻器接入电路的电阻 (2)电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W 恒定电流计算题（二）高二年级 班 号 姓名 1.在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的

8、阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量.解:设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x，由题设知：mg=kx，则x= 由全电路欧姆定律知：I= U=I·R=I· 联立求解得 。 2温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20时，电流表示数I1=

9、2mA，则当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？解：从图乙查得t=20时，R的阻值为4k，由E=I1(R+Rg)，得：，代入数据得：，当I23.6mA时，热敏电阻的阻值为R'，则：，代入数据得：， 从图乙查得此时对应的温度为t2=120。3.如图所示的电路中，电阻R1=12，R2=R3=R4=6.0.当电键S断开时，电压表的示数为12V，全电路消耗的电功率为13W.问电键S闭合后，电压表及电流表的示数各是多大(电流表的内阻忽略不计，电压表的内阻非常大)?答案:电压表的示数为10.5V；电流表的示数为2.1A。4如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电

10、流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若AB对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A对应的外电阻是多少？解：据数学知识可知直线OAC的方程为P总=3I，抛物线OBC的方程Pr=I2 当I=2A时， PAB=P总Pr=3×222=2W。（5分） 由电源总功率P总=IE=3I得E=3V由电源内部消耗功率Pr=I2r=I2得r=1 由全电路欧姆定律 I=E/（R+r）得R=E/Ir=3/2 1=0.5。（5分）5如图所示的电路中，电源电动势E6V，内阻r=1，电阻R1=3，R2=6，电容器的电容C=3.6F，二极管D具有单向导电性，开始时，

11、开关S1闭合，S2断开。（1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器C上电量变化了多少？（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电量是多少？解：（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容两端的电压为U1，干路电流为I1， 根据闭合电路欧姆定律有 ， = 合上开关S2后，电容电压为，干路电流为根据闭合电路欧姆定律有， = 所以电容器上电量变化了 （2）合上S2后，电容上电量为Q， 断开S1后，和的电流与阻值成反比，故流过的电量与阻值成反比。故流过的电量 6一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图甲所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线现将该电源和一个变阻器R0接成如图乙所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2A，变阻器的最大阻值为R0=22求:（1）电源电动势E和内电阻r（2）空载时A、B两端输出的电压范围（3）A、B两端所能接负载的电阻的最小值 解：（1）据全电路欧姆定律E=U+Ir 由图甲可知，当I0时，EU12V 当E12V，R2时，U6V， 据全电路欧姆