时间:2019-06-28 05:48:50
1、计算题 用电压恒为45V的电源给一个变光灯供电,变光灯中的灯泡的额定电压也是45V,其电阻恒为20Ω。变光灯中的调光电路如右图所示。欲使在调节灯泡亮度的过程中灯泡两端的电压U降低到30V时变光灯的效率仍不低。
(1)滑动变阻器R的阻值至少应取多大?此时这个滑动变阻器至少应当允许通过多大的电流?
(2)这个电路的最高效率可达多少?
参考答案:(1)设当时,滑动变阻器滑动端以上那一段的电阻为R1,则滑动端以下包括灯泡的电阻一定为2R1(因为下段电压为
30V,上段电压必为
15V),于是有
将代入上式得
。
设滑动变阻器下半端电阻为R2,再由得
。则滑动变阻器的总电阻至少应为
滑动变阻器允许通过的最小电流应等于滑动变阻器与灯泡均处于U=45V电压下的电流之和,即
(2)当滑动端滑到最上端时,该电路的效率最高,此时的效率应等于通过灯泡的电流与总电流的比值,即 %
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r滑动变阻器的滑片P由A.向b缓慢移动,则在此过程中(?)
A.伏特表V1的示数一直增大
B.伏特表V2的示数先增大后减小
C.电源的总功率先减少后增加
D.电源的输出功率先减小后增大
参考答案:CD
本题解析:当变阻器滑片滑到中点时,变阻器两部分并联电阻最大.所以外电路总电阻先增大后减小,故路端电压先增大后减小,即电压表V1的示数先增大后减小,A错误,电流电流先减小后增大,所以电阻两端的电压先减小后增大,故伏特表V2的示数先减小后增大,B错误,根据公式
可得电源总功率先减小后增大,C正确,当在a端时,外电路电阻等于电源内阻,电源的输出功率最大,之后外电路电阻增大,所以电源输出功率减小,当P点位于中点时,减小到最小,之后又开始增大,所以电源的输出功率先减小后增大,D正确,
点评:本题是动态变化分析问题,关键抓住变阻器滑片处于中点时,并联电阻最大.再按常规顺序“部分→整体→部分”分析.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示电路中,定值电阻R2=r,滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≥R2+r(r为电源内阻),在滑动变阻器的滑臂P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A.电源的输出功率变大
B.R2消耗的功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D.滑动变阻器两端的电压变化量小于R2两端的电压变化量
参考答案:A、对于电源,当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大;在滑动变阻器的滑臂P由左端a向右滑动的过程中,外电路电阻始终大于电源内电阻,故电源的输出功率不断增加,故A正确;
B、根据闭合电路欧姆定律,I=Er+R1+R2,由于R1不断减小,故电流不断增加,故R2消耗的功率不断增加,故B错误;
C、将电源和电阻R2当作一个等效电源,在滑动变阻器的滑臂P由左端a向右滑动的过程中,等效电源的内电阻大于等效外电阻,且差值先减小到零后增加,故滑动变阻器消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D、根据闭合电路欧姆定律,I=Er+R1+R2,由于R1不断减小,故电流不断增加;
故滑动变阻器两端的电压减小量等于R2两端的电压增加量和内电压的增加量之和,故D错误;
故选AC.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 在如图所示的电路中,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯的数目增多时,下面说法正确的是( )
A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小
B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变大
C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变大
D.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小
参考答案:由图可知,灯泡均为并联;当点亮的电灯数目增多时,并联的支路增多,由并联电路的电阻规律可知,外部总电阻减小;
由I=ER+r得,干路电流增大,则内电压增大,故路端电压减小,灯泡两端的电压变小,灯泡变暗,故D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,电路中电源电动势E恒定,内阻r=2Ω,定值电阻R3=4Ω。ab段电路消耗的电功率在开关S断开与闭合时相等,则以下说法中正确的是
[? ]
A.电阻R1、R2可能分别为3Ω、9Ω
B.电阻R1、R2可能分别为4Ω、6Ω
C.开关S断开时电压表的示数一定等于S闭合时的示数
D.开关S断开与闭合时,电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般