中考物理复习初高中知识衔接分类汇编专题11恒定电流含解析 4页

专题11 恒定电流 ‎1、（电表的改装见简答）实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）=3mA的电流表，其电阻=10Ω，要把它改装为一个量程为3A的电流表（如图b），问：‎ ‎（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为多少；‎ ‎（2）需要给它并联一个多大的电阻R0；（计算结果小数点保留两位数字）‎ ‎（3）设改装后的电流表的电阻为R，比较R与R0的大小关系，并简单地说明理由。‎ 解析：（1）因为Ig=3mA=0.003A，Rg=10Ω，所以它两端的电压为：‎ Ug=IgRg =0.003A×10Ω=0.03V；‎ ‎（2）由并联电路电流规律可得通过R0的电流为：‎ ‎，‎ 由并联电路电压规律可得电阻R0两端电压等于小量程电流表两端电压，即：U0=Ug=0.03V，‎ ‎；‎ ‎（3）根据并联电阻特点得：，‎ 由于R0远远小于Rg，所以（）≈Rg，‎ 所以.‎ 答：（1）当通过小量程电流表的电流为满偏电流时，它两端的电压为0.03V；‎ ‎（2）需要给它并联一个0.01Ω的电阻R0；‎ ‎（3）改装后的电流表的电阻R约等于R0。‎ ‎2、如图甲，n个相同的电阻R并联，其总电阻可以用一个等效电阻R′表示（如图乙），请 4‎ 根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证：=。‎ ‎（1）在我们国家民用电电压为220V，试分析说明：在图丙的电路中，M、N之间并联的用电器越多，每一个用电器的实际功率越小。‎ 解析：（1）因为，‎ 所以 又因为U=U1=U2=…Un 所以 由于各个电阻相等，所以；‎ ‎（2）据（1）可知，10个阻值为R=400Ω的相同电阻并联后的总电阻是；‎ 所以这个电路的总电阻是：=40Ω+4Ω=44Ω；‎ 故该电路的总电流是：；‎ ‎（3）据（1）可知，当相同的用电器并联时，总电阻；所以并联的用电器越多，总电阻就越小，故，所以R总就越小，据欧姆定律可知，总电流就越大，据U=IR可知，在导线上分担的电压就越大，总电压时不变的，所以用电器上的电压就越小，故据公式可知，用电器的实际功率就越小．‎ 故答案为：（1）见上面的分析；（2）导线AM的电流为5A；（3）见上面的分析；‎ 4‎ ‎5、在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表和一个电阻RA串联（如图中虚线框所示）．现要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值，电路设计如图所示，电源电压不变，R1∶R2＝1∶2，当S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.15 A，R1消耗的电功率为P1；当S1断开、S2闭合时，RA消耗的电功率为0.1 W，R2消耗的电功率为P2，且P1∶P2＝9∶8，则S1断开、S2闭合时电流表的示数I2＝________A，电流表的内阻RA＝________Ω.‎ 解析：当S1闭合S2断开时，电阻R1和RA串联，此时电流I1=0.15A，P1=I12R1…①；当S1断开S2闭合时，电阻R2和RA串联，PA=I22RA=0.1W…②；P2=I22R2…③；R1：R2=1：2…④；P1：P2=9：8…⑤；①③⑤式联立得： ==，且R2=2R1，解得I2=0.1A；将I2=0.1A带入②式解得RA=10Ω。‎ ‎6、实际的电源是有内阻的，相当于一个电压为U的理想电源和电阻r串联，其等效电路如图甲所示;图乙中，电源电压为U=4V，定值电阻R1=24Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.16A;当开关S和S1同时闭合时，电流表示数为0.4A.不考虑温度对灯丝电阻的影响，试求：‎ ‎（1）电源的内阻r；‎ ‎（2）灯泡L的阻值；‎ ‎（3）电源在使用过程中，电源自身的内阻会逐渐增大，试说明：随着电源使用时间的增长，灯泡的亮度会越来越暗。‎ 解析：（1）只闭合开关S时，R1与电源的阻值r1串联，电流表测电路中的电流，由 4‎ 可得，电路中的总电阻=25Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的内阻：r=R−R1=25Ω−24Ω=1Ω；‎ ‎（2）当开关S和S1同时闭合时，L与R1并联后与电源内阻r串联，电流表测干路电流，电路中的总电阻：，并联部分的电阻：=R′−R1=10Ω−1Ω=9Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，，即，解得：RL=14.4Ω；‎ ‎（3）电源在使用过程中，电源自身的内阻会逐渐增大，则电源因为内阻而消耗的电压增大；‎ 根据串联电路的分压特点可知，电压R1和灯泡L并联部分分得的电压变小，根据P=U2R可知，灯泡的实际功率变小，所以，随着电源使用时间的增长，灯泡的亮度会越来越暗。‎ 答：（1）电源的内阻为1Ω；‎ ‎（2）灯泡L的阻值位14.4Ω；‎ ‎（3）说明如上所示。‎ 4‎