恒定电流单元测试Word下载.docx
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3.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,继续使用,则在同样的时间内( )
A.由Q=I2Rt可知,电炉的发热量减小
B.由Q=UIt可知,电炉的发热量不变
C.由Q=
t可知,电炉的发热量增大
D.无法确定
选C.把家用电炉的电热丝剪去一小段后,电阻R变小,电流变大,电炉的发热量增大,故C正确.
4.如图3-17所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等.停电时,用欧姆表测得A、B间的电阻为R;
供电后,各家用电器同时使用,测得A、B间的电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )
图3-17
A.P=I2RB.P=
C.P=UID.P=
选C.题中给出的已知量为R、I、U,可以看出D不正确.又因为居民楼内只有电炉、灯泡等为纯电阻,其余电器为非纯电阻,所以计算总功率只能用P=IU.故C正确,A、B错误.
5.(2011年福州高二检测)用一个额定电压为220V的电热水器煮沸一壶水需要ts,如果不考虑煮水时的电热损失和电热丝电阻受温度的影响,那么( )
A.当线路电压为110V时,煮沸一壶水需要2ts
B.当线路电压为110V时,煮沸一壶水需要4ts
C.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要4ts
D.当线路电压为55V时,煮沸一壶水需要8ts
选B.由公式Q=
t,煮沸一壶水所需的热量为Q=
t.当电压变为原来的
时,所需热量没变,因此时间要变为原来的4倍,即4ts,选项B正确;
当电压变为原来的
时,时间要变为原来的16倍,即16ts,选项D错误.
6.(2011年厦门高二检测)如图3-18所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等,则这两个电路中的U甲,U乙,R甲,R乙之间的关系,正确的是( )
图3-18
A.U甲>
U乙B.U甲=4U乙
C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙
选C.设灯的阻值为R,正常发光时电流为I,由于两个电路的总功率相等,所以I2·
R甲=(2I)2·
R乙,即R甲=4R乙;
由P=U甲·
I=U乙·
2I可知,U甲=2U乙.故正确答案为C.
7.在如图3-19所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,电动机M的线圈电阻值为2Ω,a、b两端加有44V的恒定电压,理想电压表的示数为24V,由此可知( )
图3-19
A.通过电动机的电流为12A
B.电动机消耗的功率为24W
C.电动机线圈在1分钟内产生的热量为480J
D.电动机输出的功率为8W
选C.通过电动机的电流与通过定值电阻的电流相同为I=
=
A=2A,故A错;
电动机消耗的功率为P=U1I=24×
2W=48W,故B错;
电动机的电热功率P热=I2r=22×
2W=8W,其1分钟产生的热量Q=P热t=8×
60J=480J,故C对;
电动机的输出功率P出=P-P热=(48-8)W=40W,故D错.
8.图3-20为甲、乙两灯泡的I—U图象.根据图象,计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中,实际发光的功率约为( )
图3-20
A.15W、30WB.30W、40W
C.40W、60WD.60W、100W
选C.从图象的横坐标U为220V的刻度可找出对应的纵坐标(I)的值分别为I甲=0.18A,I乙=0.27A,则P甲=I甲U≈40W,P乙=I乙U≈60W,C正确.
9.如图3-21是一个电路的一部分,其中R1=5Ω,R2=1Ω,R3=3Ω,I1=0.2A,I2=0.1A,那么电流表测得的电流为( )
图3-21
A.0.2A,方向向右
B.0.15A,方向向左
C.0.2A,方向向左
D.0.3A,方向向右
选C.由图示电流方向可计算出R1和R2两端的电压降U1=1.0V,U2=0.1V,电势左高右低,比较U1、U2可判定R3两端电势下高上低,U3=0.9V,通过R3的电流I3=U3/R3=0.3A,向上流,由图可知R3上电流由I2和IA共同提供,IA=0.2A,方向向左.故正确答案为C.
10.有一未知电阻Rx,为较准确地测出其阻值,先后用图3-22甲、乙两种电路进行测试,利用甲测得数据为“2.7V,5.0mA”,利用乙测得数据为“2.8V,4.0mA”,那么,该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )
图3-22
A.5600Ω,偏大 B.5600Ω,偏小
C.700Ω,偏小D.700Ω,偏大
选D.比较甲、乙两图的电压表读数,可知电压变化ΔU=0.1V,
.电流变化ΔI=1mA,
.可见
>
,即电流表变化明显一些,说明电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采用电流表内接法,即乙图测量较准.故Rx=
Ω=700Ω,且此种接法测量值偏大.
二、实验题(本题共2小题,共10分.按题目要求作答)
11.(4分)(2011年西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图3-23甲,则金属丝的直径为________mm.
图3-23
(2)若用图3-23乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值________.(选填“偏大”或“偏小”)
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图3-24,则电压表的读数为________V,电流表的读数为________A.
图3-24
(1)螺旋测微器的读数为
(0+0.5+0.01×
19.7)mm=0.697mm
(0.696mm,0.698mm也对)
(2)图乙中电流表采用外接法,故测量值偏小.
(3)电压表精度为0.1V,其读数为2.60V;
电流表精度为0.02A,其读数为0.520A.
答案:
(1)0.697(0.696、0.698也对)
(2)偏小 (3)2.60 0.520
12.(6分)(2011年福建福州高二检测)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(2.5V,0.3A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材:
(1)图3-25甲为实验中某同学连接好的实验电路图,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到________位置(填“A端”或“B端”);
实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”).
(2)某同学根据测量出的数据画出的I—U图象,如图3-25乙所示,当小灯泡两端电压为2.00V时,小灯泡的电阻值R=________Ω,小灯泡的实际功率P=________W(结果保留两位有效数字).
图3-25
(1)图甲是滑动变阻器的分压式连接,在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑动片P移到A端,使电路电压从零开始变化,电压表读数逐渐变大.
(2)有图乙可知,当小灯泡两端电压为2.00V时,电流为0.26A,故小灯泡的电阻值R=U/I=7.7Ω,小灯泡的实际功率P=UI=0.52W.
(1)A端 大
(2)7.7 0.52
三、计算题(本题共4小题,共40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.(8分)为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图3-26所示,A、B是两片面积均为1cm2的正对着的正方形铂片,相互平行,间距d=1cm,把它浸没在待测的液体中,若通过两根引线加在两铂片上的电压U=6V,测得电流I=1μA,试求这种液体的电阻率是多少?
图3-26
由电阻定律R=ρ
知,欲求ρ需知R、S、l.R可由定义R=
求得,S、l已知,故可求得ρ.
R=
Ω=6×
106Ω.(3分)
ρ=
Ω·
m
=6×
104Ω·
m.(5分)
6×
14.(10分)(2011年福建福州检测)电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3V电压时,通电的电流为0.3A,此时电动机没有转动.当加上3V电压时,电流为1A,这时候电动机正常工作.求:
(1)电动机的电阻;
(2)电动机正常工作时,产生的机械功率和发热功率.
(1)当加上0.3V电压时电动机不转动,利用欧姆定律得R=U1/I1=0.3/0.3Ω=1Ω.(2分)
(2)当加上3V电压时,消耗的电能一部分发热,一部分转化为了机械能.
消耗的电功率为:
P=IU=1×
3W=3W(2分)
发热功率P热=I2R=12×
1W=1W(3分)
根据能量关系,产生的机械功率为:
P机=P-P热=3-1W=2W.(3分)
1Ω 2W 1W
15.(10分)有一只量程为1mA的电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1A的电流表,若要把这个量程为1mA的电流表改装成一个量程为10V的电压表,应在电流表上串联一个多大的电阻?
用这个电压表测量电压时,表盘上指针偏转40格,则所测电压为多少伏?
将电流表改装成大量程电流表时,并联一分流电阻,则有I=Ig+
即
Rg=
Ω
=9.99Ω≈10Ω(3分)
将电流表改装成大量程电压表时,串联一分压电阻
Ig(Rg+R2)=U
R2=
-Rg=
Ω-10Ω=9990Ω(3分)
当指针偏转40格时,通过电流表的电流为
I′=0.001×
A.(2分)
所测电压U′=I′(Rg+R2)=8V.(2分)
9990Ω 8V
16.(12分)如图3-27所示,滑动变阻器R1的最大阻值是200Ω,R2=300Ω,A、B两端电压UAB=8V,求:
图3-27
(1)当电键S断开时,移动滑动片P,R2两端可获得电压值的范围.
(2)当电键S闭合时,移动滑动片P,R2两端可获得电压值的范围.
(1)电键断开:
当BP间电阻为零时,R2两端电压最大,等于AB两端的电压,Umax=8V.(2分)
当BP间电阻最大时,即RPB=R1=200Ω,R2两端的电压最小,设为Umin,由电压分配关系,得:
Umin/R2=U/(R1+R2)
解得:
Umin=4.8V.(4分)
所以,范围是:
4.8V≤U≤8V.(1分)
(2)电键闭合时,为一分压电路.当BP间电阻为零时,R2两端电压最大,等于AB两端的电压,Umax=8V.(2分)
当BP间电阻最大时,AP间的电阻为零,电压也为零.此时,R2两端的电压最小,等于零.即:
Umin=0V.(2分)
0V≤U≤8V.(1分)
(1)4.8V≤U≤8V
(2)0V≤U≤8V