时间:2019-06-29 05:09:43
1、计算题 如图所示的电路中，R1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100Ω，R 2的阻值未知，R 3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：
⑴电源的电动势和内电阻；
⑵定值电阻R 2的阻值；
⑶滑动变阻器R 3的最大值；
⑷上述过程中R 1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
参考答案：(1) E=20V r=20
(2)
(3)
(4)2.25W 5W
本题解析：（1）由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，代入数据得E=16+0.2r，E="4+0.8r"
联立解得E=20V，r=20
（2）当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。
(3)当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
，
代入数值得滑动变阻器的最大阻值为
。
（4）当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由
知，这时电路的总电流I应为最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便可求出R1消耗的最大功率。当时，
此时R1两端的电压为：
。
则R1消耗的最大功率为
又当
时，电源输出功率最大，即有
考点：闭合电路欧姆定律；电功率
本题难度：一般
2、简答题 用一个额定电压为12V的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示．求：
（1）在正常发光时，灯泡的电功率为多大？
（2）合上开关后，需要0.5s灯泡才能达到正常亮度．为什么灯泡未达到正常亮度时电流比正常发光时的电流要大？计算电流的最大值．
（3）将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？
参考答案：
（1）正常发光时U=12V，由图读出R=8Ω
则P=U2R=18W
? （2）灯泡未达到正常亮度时，灯丝温度低，电阻小，电压一定，由I=UR得，电流大．刚合上开关的瞬间，电阻的最小值Rmin=1Ω，电流的最大值Imax=URmin=12A．
? （3）灯泡正常发光时，流过灯泡的电流I=UR=1.5A?所以串联的电阻
R串=U串I=20-121.5≈5.3Ω
答：（1）在正常发光时，灯泡的电功率为18W；
? （2）灯泡未达到正常亮度时，灯丝温度低，电阻小，电压一定，电流大．电流的最大值为12A．
? （3）串联的电阻约为5.3Ω．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 在使用电阻器件时，不仅要知道电阻的标称阻值，还要注意电阻的最大功率，否则在使用中如果超过电阻的最大功率，电阻将被烧坏．某人在调试电路时，用一个“100kΩ，
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参考答案：根据P=I2R知，“300kΩ，18W”的电阻的额定电流小，所以该电路中的电流不能超过该电阻的额定电流，Im=
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 如图虚线框内为高温超导限流器；它由超导部件和限流电阻并联组成．超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零，即R1=0Ω）转变为正常态（一个纯电阻，且R1=3Ω），以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流Ic=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω．原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则（ ）
A．灯泡己短路前通过R2的电流为
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参考答案：A、短路前，灯泡与超导电阻串连接入电路，因灯泡正常发光，则电路中电流IL=PU=1A；故A错误；
B、短路后，只有R2接入电路，则电流I=ER2+r=82+3A=1.6A＞1.2A，超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态，故B正确；
C、灯泡短路后，两个电阻并联，电路中的电阻为R′=R1R2R1+R2=2Ω，路端电压U=ER′+rR′=4V，通过R1的电流为I1=UR1=43A，故C错误；
D、灯泡短路后，R2的电流为I2=UR2=46A=23A．故D正确．
故选BD
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 由两个电阻器组成的不可见的电路（黑箱）有四根引出线，如图所示，如果电压加在接线柱1和2上，那么在断开接线柱3和4情况下，电路内消耗功率P1=40W，而在闭合接线柱3和4情况下，P2=80W，如果接线柱3和4接在同一电压上，那么当断开接线柱1和2时，电路消耗功率P3=20W，求同样电压加接在接线柱3和4上，在闭合接线柱1和2的情况下，电路消耗的功率P4=______．
参考答案：
黑箱内有两个电阻器，不是并联就是串联，根据在断开接线柱3和4情况下，电路内消耗功率P1=40W，而在闭合接线柱3和4情况下，P2=80W，分析可知，两电阻串联，如图．
当接线柱3和4接在同一电压上，断开接线柱1和2时，电路消耗功率为P3=20W，就等于图中下面电阻的功率，当同样电压加接在接线柱3和4上，在闭合接线柱1和2时，两个电阻并联，并联电阻是任一电阻的一半，根据公式P=U2R，U相同，则此时消耗的功率P4=2P3=40W．
故答案为：40
本题解析：
本题难度：一般