时间:2018-10-13 01:45:29
1、填空题 有两个电阻1和2，它们的阻值随所加电压的变化而改变，从而它们的伏安特性即电压和电流不再成正比关系（这种电阻称为非线性电阻）．假设电阻1和电阻2的伏安特性图线分别如图所示．现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E=9.0V、内电阻r0=2.0Ω的电源上．试利用题给的数据和图线在题图中用作图法读得所需的数据，进而分别求出电阻1和电阻2上消耗的功率P1和P2．要求：
（1）．在题图上画出所作的图线．（只按所画图线评分，不要求写出画图的步骤及理由）；
（2）．从图上读下所需物理量的数据（取二位有效数字），分别是：
______；
（3）．求出电阻R1消耗的功率P1=______，电阻R2消耗的功率P2=______．
参考答案：（1）根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，则知 I=0时，U=E；U=0时，I=Er，所以U-I图象的纵截距等于电源的电动势，横轴截距表示短路电流，根据电源的电动势E=9.0V、内电阻r0=2.0Ω，作出图象所示．
（2）根据功率公式P=UI，要求出电阻消耗的功率，必须读出电压和电流，所以应分别读出并联电阻两端的电压U0=2.3V，通过电阻1的电流I10=1.2A，通过电阻2的电流I20=2.2A．
（3）电阻R1消耗的功率P1=U0I10=2.3×1.2W=2.76W≈2.8W；电阻R2消耗的功率P2=U0I20=2.3×2.2W=5.06W≈5.1W；
故答案为：
（1）作图如图所示．
（2）并联电阻两端的电压U0=2.3V，通过电阻1的电流I10=1.2A，通过电阻2的电流I20=2.2A
（3）2.8W，5.1 W．
本题解析：
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，A、B间的电压是60V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，UCD的变化范围是（ ）
A．0～20V
B．0～40V
C．20～40V
D．20～60V
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（ ）
A．电灯L更亮，安培表的示数减小
B．定值电阻R2消耗的功率增大
C．变阻器R1两端的电压增大
D．电灯L变暗，安培表的示数增大
参考答案：A、D变阻器的滑片向b端滑动，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流I减小，路端电压U增大，则电灯L更亮，安培表的示数减小．故A正确，D错误．
B、路端电压U增大，则通过电灯L的电流增大，而总电流I减小，所以通过R2的电流减小，R2消耗的功率减小．故B错误．
C、路端电压U增大，R2的电压减小，则变阻器R1两端的电压增大．故C正确．
故选AC
本题解析：
本题难度：简单
4、实验题 某同学利用图a所示的电路研究“外电路电阻变化与外电路消耗功率的关系”。电压表与电流表可视为理想电表。当滑动变阻器的阻值改变时，电压表与电流表示数也会随之改变。
（1）某同学在实验中测出了6组数据，如下表所示，请在图b中的坐标纸上画出电压随电流变化的U－I图线。
| I（A） | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
| U（V） | 2.60 | 2.40 | 2.20 | 2.00 | 1.80 | 1.60 |
参考答案：（1）如图b
（2）4.5 W；0.5 Ω。
（3）
本题解析：
解：（1）根据表格中的数据画出外电路电阻的伏安特性曲线图如下所示。
（2）根据实验得到的U－I图像，当外电阻流过的电流为
时，其两端电压为
,可知滑动变阻器在电路中消耗的最大功率是
，
此时电阻为
；
（3）根据题意，两灯泡同时正常工作，且电路总功率最小的电路图如下所示，
两个小灯泡L1、L2，它们分别标有“4V、3W”、“3V、3W”的字样。若要使两灯泡同时正常工作，此时灯L1流过的电流
，灯L2流过的电流
，根据串并联电路电压知识可知灯泡L1、L2?应选择串联，电路电流
，但是又要保证电路总功率最小，则灯
应和一个电阻箱并联，让电阻箱
分担灯
的多余电流
，而此时电路路端电压为7.0V，根据上面分析一个电源的电动势为3.0V，因此应串联3个这样的电源，所以本题电源电动势为
，内阻为
，电源内阻r两端的电压为
，
所以还需要串联一个电阻箱
分担剩下的电压
,综上分析可得：
电阻箱的电阻为
,
电阻箱的电阻
，
本题难度：一般
5、简答题 在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场，磁场的边界如图中的虚线所示．有一矩形线框abcd可以绕竖直的转动轴OO′匀角速转动，OO′恰好与磁场边界重合．在初始时刻，线框平面与磁场方向平行．已知磁场的磁感强度为B，线框ab边的长度为l，bc边的长度为2l，整个线框的电阻为R，线框转动的角速度为ω，试求：
（1）线框位于图示位置时，线框中的感应电动势为多大？
（2）此时，线框ad边流过的感应电流为多大？
参考答案：（1）根据法拉第电磁感应定律，在图示位置，线框中的感应电动势为bc边切割磁感线产生的电动势，即E=BLv
由题可知，bc边的长度L=2l，bc边的速度v=lω，
因此，得? E=2Bl2ω
（2）根据闭合电路的欧姆定律，此时，线框中的瞬时感应电流为电路的总电流，即?I=ER=2Bl2ωR
答：（1）线框位于图示位置时，线框中的感应电动势为E=2Bl2ω；
（2）此时，线框ad边流过的感应电流为2Bl2ωR．
本题解析：
本题难度：一般