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  • 2021-11-11 发布

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

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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

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