电学复习1.doc

1、例 3一只标有“220 V，60 W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到 200V 时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化）解析：灯泡上标有“220 V，60 W”的字样，表明灯泡的额定电压（即正常一作的电压）为 220 V，只有在这个电压下，它的功率才是额定功率 60w如果 实际的电压不是 220V，那么它的功率就不再是 60 W由 题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻灯泡的工作电流 I=P/U=60/220=0。27（A） 灯泡的电阻R=U2/P=2202/60=807（）灯泡的实际功率 P/=U/2/R=2002/807= 50（W）例.4。

2、直流电动机线圈的电阻为 R，当电动机工作时通过线圈的电流是 I，此时它两端的电压为 U，则电动机的输出功率为（ ）AUI；BIUI 2R CIU 一 I2R； DU 2R解析：该题不少学生选了 D，其原因是同 电源输出功率混淆，认为输出功率就是端电压与电流乘积，而这里不是电源输出而是电机输出答案：C例 3. 已知如图，两只灯泡 L1、L 2 分别标有“110V，60W”和“110V ，100W” ，另外有一只滑动变阻器 R，将它们连接后接入 220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？A. B. C. D. 解：A、C 两图中灯泡不能正常发光。B

3、、D 中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B 图总功率为 200W，D 图总功率为 320W，所以选 B。例 5.如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于 A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表 A1的读数 安培表 A2的读数；安培表 A1的偏转角 安培表 A2的偏L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2R转角；伏特表 V1的读数 伏特表 V2的读数；伏特表 V1的偏转角 伏特表 V2的偏转角；（填“大于” ， “小于”或“等于” ）

4、解：两电流表并联，两表头两端的电压相同，流 过的电流相同，故偏角相同，但因A1 的量程大，故 A1 的示数大于 A2 的示数. 当把 V1 和 V2 串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等，指针偏转角度相等.根据串联电路的电压分配关系，分配在 V1 和 V2 两端电压，即 V1 和 V2读数之比等于两只电压表的内阻之比. 伏特表 V1 的量程大，所以读数大。例 6. 如图所示；电源的电动势为 50V电源内阻为 10，定值电阻 R 为14M 为直流电动机，电枢电阻 R 为 20。电动机正常运转时，伏特表的读数为 35V。求在 100s 的时

5、间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少。解析：由题设条件知 r 和 R 上的电压降之和为（U ） ，所以电路中的电流为 I= = =10ArRU14350所以在 100 s 内电源做的功为WEIt501100 J=5010 3J。在 100s 内电动机上把电能转化为机械能的部 分是EIUt I 2 r/t（1035100 一 122100）J=3.310 3J有一个直流电动机，把它接入 0. 2 V 电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是 0.4 A；若把电动机接入 2.0 V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动

6、机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？思路点拨：当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率。解析：接 U=0.2 V 电压，电机不转，电流 I=0. 4 A，根据欧姆定律，线圈电阻 =0. 5。当接 =2.0 电压时，电流 1. 0 A，故输入电功率 W=2.0W热功率 W=0.5W故输出功率即机械功率 （2.00.5)W=1.5W如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率 W8 W。【变式】一台电动机额定电压是

7、220V，额定功率是 1.1kW，线圈的电阻是6，问：（1）电动机正常工作时电流是多少？（2）电动机启动时电流是多少？（3）电动机发生“堵转”时最易烧毁的，其原因是什么？解析：（1）由 得：（2）启动时电机未转，电流为（3）正常热功率为 ， “堵转”时热功率为，因此“堵转”时的热功率远大于正常值，故易烧毁。如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1，电动机两端电压为 5V，电路中的电流为 1A，物体 A 重 20 N，不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？（3）10 s 内，可以把重物 A 匀速提升多高？（4）这台电动机的

8、机械效率是多少？思路点拨：首先要知道输入功率是电机消耗的总功率，而输出功率是机械功率。消耗的电能转化为机械能和内能两部分，由能量守恒定律可求解。解析：（1）根据焦耳定律，热功率为：（2）电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率（3）电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在 10 s 内 ，解得（4）机械效率 。【变式】电动自行车是一种重要的交通工具，成都市每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池阻，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为 120

9、kg。当该车在水平地面上以5m/s 的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的 0.02 倍，此时电池组加在电动机两端的电压为 36V，通过电动机的电流为 5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g 取 10 。求：（1）电动机输出的机械功率； （2）电动机线圈的电阻。解析：（1）当电动自行车匀速行驶时，牵引力等于阻力，有 =0.02mg 电动机输出的机械功率 =Fv 代入数据解得 =120W （2）电动机的输入功率 P=IU 电动机内部的热功率 由能量守恒定律有 所以代入数据解得 r=2.4在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3.0V，内阻不计， 为 3 个相同规格的小灯泡

10、，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关 S 闭合后 （ ）A通过 的电流为通过 的电流的 2 倍 B 的电阻为 7.5C 消耗的电功率为 0.75WD 消耗的电功率为 0.375W思路点拨：因 两端电压为 3.0V，由图乙读出此时通过 的电流为 0.25A；串联后并联在电源两端，故每个小灯泡两端电压为 1.5V，由图乙读出此时通过这个支路的电流为 0.20A。由以上分析可知 A 项不正确； 的电阻， B 项不正确； 消耗的电功率 ，C 项正确；消耗的电功率 ，D 项不正确。答案：C例 6 如图所示，直线 A 为电源的路端电压 U 与电流 I 的关系图线，直线 B是电阻 R 的两端电压 U

11、 与电流 I 的关系图像，用该电源与电阻 R 组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为多少？分析：图中直线 A 与 B 的交点 P 是电源与电阻 R 相连的工作状态点，从这个点可知电路工作时电源的输出电压（电阻两端的电压）及电路的工作电流，从 A 在纵轴上的截距可求得电源电动势，利用有关概念、公式即可求得题中结果。解析：P 点是电路的工作状态点，故由图像得：电源的输出电压 ，电路中的电流强度 ，据 得电源的输出功率 又由图线 A 与纵轴的交点得所以，电源的效率： 代入数据得例 2 有一只满偏电流 ，内阻 的电流表 G。若把它改装成量程为 10V 的电压表，应_联一个_ 的分压电阻。该电压

12、表的内阻为_ ；若把他改装成量程为 3A 的电流表，应 _联一个_ 的分流电阻，该电流表的内阻为_ 。解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：，分压电阻： ，该电压表内阻：改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：，分流电阻：该电流表内阻：例 5 已知如图，E=6V，r =4，R 1=2，R 2 的变化范围是 010。求： 电源的最大输出功率； R 1 上消耗的最大功率； R 2 上消耗的最大功率。解析： R2=2 时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；R 1 是定植电阻，电流越大功率越大，所以 R2=0 时 R1 上消耗的功率最大为 2W；把 R

13、1 也看成电源的一部分，等效电源的内阻为 6，所以，当R2=6 时，R 2 上消耗的功率最大为 1.5W。如图所示，AB 两端接直流稳压电源， 100V， 40，滑动变阻器总电阻 R20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D 两端电压 为_V，通过电阻 的电流为_A。思路点拨：要画出等效电路，根据欧姆定律和串、并联电路中电压、电流的分配关系求解。解析：滑动变阻器上半部分的电阻与 串联，则 。答案：80；2总结升华：该题考查了串、并联电路的计算和部分电路欧姆定律。5（09 年重庆卷 18）.某实物投影机有 10 个相同的强光灯 L1L 10(24V/200W)和10 个相同的指示灯 X1X 10(2

14、20V/2W),将其连接在 220V 交流电源上，电路见题18 图，若工作一段时间后，L 2 灯丝烧断，则，A. X1 的功率减小，L 1 的功率增大。B. X1 的功率增大，L 1 的功率增大C, X2 功率增大，其它指示灯的功率减小D. X2 功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C（09 年全国卷）17. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线。用此电源与三个阻值均为 3的电阻连接成电路，测得路端电压为 4.8V。则该电路可能为答案：B解析：本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线可知该电源的电动势为 6v,内阻为 0.5.此电源与三个均

15、为 3的电阻连接成电路时测的路端电压为 4.8v,A 中的路端电压为 4v,B 中的路端电压约为 4.8V.正确 C 中的路端电压约为 5.7v,D 中的路端电压为 5.4v。【例1】在图16所示的电路中,已知电容C=2F,电源电动势 E=12V,内电阻不计,R1R2R3R4=1263.则电容器极板 a所带的电量为（ ）A.-810-6C B. 410-6C C. -410-6C D. 810-6C方法点拨：电路稳定后，电容 C 作为断路看待，电路等价于 R1 和CUQVRC5104.2两 端 ，电 容 器 并 联 在ABFDCER1 R2R3 R4图 16abR2 串联，R 3 和 R4 串

16、联。由串联电路的特点得：， 即21EUABVREUAB421同理可得 RAD843故电容 C 两端的电压为： VUABDBab 4电容器极板 a 所带的电量为： 。CQab6108即 D 选项正确。2、求通过某定值电阻的总电量图 1 中,E=10V，R 1=4，R 2=6，C=30F ，电池内阻可忽略.(1)闭合电键K, 求稳定后通过R 1的电流和此时电容器所带的电量 .(2)然后将电键 K 断开,求这以后流过 R1 的总电量.方法点拨：（1）闭合电键K ，稳定后通过R 1的电流为：,AEI21电容器上电压为U 2=IR2,储存的电量为 Q1=CIR2=1.8 C40(2) 电键K断开后 ,待

17、稳定后,电容器上电压为 E,储存的电量为：Q 2=CE=310-4C流过R 1的总电量为 Q4120.【练 1】在如图 18 所示的电路中，电源的电动势 E=30V,内阻 r=1.0,R1=10,R2=10,R2=30,R3=35,电容器的电容C=100F，电容器原来不带电.求接通电键 K 后流过 R4 的总电量.提示：由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为: rR321)(由欧姆定律得，通过电源的电流 REI电源的路端电压 电阻 R3 两端的电压rUUR323通过 R4 的总电量就是电容器的电量 Q=CU3,由以上各式并代入数据解得 Q=210-4CE C KR2R1图 1E，rR1R2R3R4CK图 18