110 V,B灯将被烧坏;对B电路,UB>U并,B灯将被烧坏;对C电路,RA可能等于B灯与变阻器并联后的电阻,所以Ua可能等于Ub,等于110 V,两灯可能正常发光,且电路消耗总功率为200 W;对D电路,变阻器可能等于两灯并联后总电阻,可能有UA=UB=U并=110 V,两灯可能正常发光,且电路中消耗总功率为280 W.二、填空题(本题共2小题,11题10分,12题6分,共16分)
11.有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样,现要测量该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~5 V,内阻2.0 kΩ)
B.电压表(0~10 V,内阻3.0 kΩ)
C.电压表(0~0.3 V,内阻2.0 Ω)
D.电压表(0~6 V,内阻1.5 Ω)
E.滑动变阻器(30 Ω,2 A)
F.滑动变阻器(100 Ω,0.5 A)
G.学生电源(直流9 V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选___________,电流表应选__________,滑动变阻器应选
_________.
(2)画出实验电路图,要求电压从0 V开始测量.
答案:(1)B C E
(2)
解析:(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V,故电压表选B.小灯泡的额定电流0.1 A,故电流表选C.由题目要求可知变阻器用分压式,故选电阻较小的E.
U6 V60I0.1 V,故电流表应用外接法,变阻器接成分压式,电
(2)小灯泡的电阻路如图所示.
R12.如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电压表内阻为500 Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值__________,测量值为_________,真实值为__________.
答案:小 100 Ω 125 Ω
解析:因为伏特表和R并联,则伏特表读数U′等于R的真实电压U,而电流表的读数
I′为R与伏特表的总电流,所以I′大于通过R的真实电流,所以R的测量值
值
RU'10 VU.R'100IR的测量值为I'0.1 V;R的真实值为
R'U'I'小于真实
RUIU10U10I伏0.1500R伏Ω=125 Ω.
三、解答题(本题共4小题,13、14题各10分,15、16题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.如右图所示的电路中,各电阻阻值已标出,当输入电压UAB=100 V时,输出电压
UCD为多少?
答案:1 V
10R9R1010RR9 10RREF解析:如图EF间的并联电阻
E、F两点间的电压
UABREF10 V11R
UEF故
UCDUEFR1 V.9RR
14.一只规格为“220 V 2000 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.
答案:1 653 W 120 kW·h
U2PR得 解析:设电炉电阻为R,由
U22202R24.2P2 000
当电压为U′=200 V时,电炉的实际功率为
U'22202P' W1 653 WP24.2
在220 V的电压下,一月耗用电能(按30天计)
W=Pt=2×30×2 kW·h=120 kW·h
15.某电流表内阻Rg为200 Ω,满偏电流Ig为2 mA,如按下图甲、乙改装成量程为0.1 A和1 A的两个量程的电流表,试求在下图中甲、乙两种情况下,R1和R2各为多少.
答案:甲接法4.08 Ω,0.4 Ω 乙接法0.41 Ω,3.67 Ω
解析:按图甲接法,由并联电路中电流跟电阻成反比,可得
2103R1Rg2004.08.3IIg1210Ig
Ig2103R2Rg2000.43IIg1210
按图乙接法,量程为1 A时,R2和Rg串联后与R1并联;量程为0.1 A时,R1和R2串联后与Rg并联,分别得:Ig(Rg+R2)=(1-Ig)R1 IgRg=(0.1-Ig)(R1+R2)
解得:R1=0.41 Ω,R2=3.67 Ω
16.(2009安徽宣城第二中学期末,16)微型吸尘器的直流电动机内阻一定,把它接
入电压为U1=0.2 V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4 A;若把电动机接入电压为U2=2.0 V的电路中,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A,求:
(1)电动机线圈的电阻R.
(2)电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率.
(3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏).
答案:(1)0.5 Ω (2)1.5 W,75% (3)8 W
U10.20.5I10.4
解析:(1)电动机不转时,设线圈电阻为R,则
R(2)电动机正常工作时消耗的功率为P=U2I2=2.0×1.0 W=2.0 W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为P损=I22R=1.02×0.5 W=0.5 W
电动机正常工作时输出功率为P出=P-P损=2.0-0.5 W=1.5 W
P1.5出100%100%75%P2.0
电动机正常工作时效率为
U22.02P热 W8 WR0.5(3)电动机转子被卡住时,电功全部转化为电热
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