高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-1

第二章 恒定电流

2.7 闭合电路的欧姆定律

闭合电路的欧姆定律基本问题

某实验小组研究额定电压为$3\;\rm V$的小电风扇的电动机工作特性。

实验中,为使电动机的电压从零开始增大,应选择电路                 (选填“甲”或“乙”)。

[["乙"]]

实验中,为使电动机的电压从零开始增大,滑动变阻器采用分压式接法,故选:择电路乙。

正确选择电路后,请用笔画线代替导线,将图丙中实物电路补充完整;图丙中闭合开关前,滑动变阻器的滑片$P$应置于                 (选填“左”或“右”)端。

[["左"]]

根据电路图连接实物图,如图丙所示:

为了保护电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑动片应位于分压电压为零的那一端,即左端。

缓慢移动滑片$P$,记录电压表示数$U$和对应的电流表示数$I$,描出相应的点如图丁所示。

由图丁可知,该电动机的内阻约为                 $\;\rm \Omega$(保留两位有效数字);由于电流表和电压表不是理想电表,电动机内阻的测量值与真实值相比                 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。

[["$3.0$","偏大"]]

根据“描点法”作图,所作图像如图丁所示:

由丁图可知,在$0\sim 1.5\;\rm V$内,电动机不转动,可看作纯电阻电路,$I﹣U$图像斜率的倒数表示电动机的内阻,电动机的内阻$R_{D} = \dfrac{1}{k} = \dfrac{1.50 - 0}{0.50 - 0}\Omega = 3.0\;\rm \Omega$

实验的误差来源于电流表的分压作用,考虑电流表内阻后,电动机内阻的真实值$R_{D真} = \dfrac{U - U_{A}}{I}\lt \dfrac{U}{I} = R_{D}$

因此电动机内阻的测量值与真实值相比偏大。

将电动机直接接在一电源两端,已知该电源的电动势$E=3.0\;\rm V$,内阻$r=2.5\;\rm \Omega$,电动机内阻阻值不变,则电动机的机械功率约为                 $\;\rm W$(保留两位有效数字)。

[["$0.32$"]]

将电动机直接接在电源两端时,根据闭合电路的欧姆定律$U=E-Ir$

$I=0$时,电动机两端电压$U=3\;\rm V$

$I=0.6\;\rm A$时,电动机两端电压$U=3\;\rm V-0.6\times 2.5\;\rm V=1.5\;\rm V$

所作电源的$I-U$图像如图中的Ⅲ所示:

图像Ⅱ与图线Ⅲ的交点坐标($2.00\;\rm V$$0.40\;\rm A$

电动机消耗的实际功率$P=UI=2.00\times 0.40\;\rm W=0.80\;\rm W$

电动机产生的热功率$P_{热} = I^{2}R_{D} = 0.4^{2} \times  3\;\rm W = 0.48\;\rm W$

电动机的机械功率$P_{机}=P-P_{热}=0.80\;\rm W-0.48\;\rm W=0.32\;\rm W$

高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为,其左端接有阻值为的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量为的导体杆垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触。现杆在水平向右、垂直于杆的恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离时,速度恰好达到稳定状态(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为,导轨电阻不计,不计一切摩擦。试求: 年月日下午,我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成为期天的首次航行试验任务。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,配置电磁阻拦装置,其原理是在飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便,我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度为、方向如图所示的匀强磁场中,两根平行金属轨道、固定在水平面内,相距为、轨道端点间接有电阻。一根长为、质量为、电阻为的导体棒垂直于、静止放在轨道上,与轨道接触良好。质量为的飞机着舰后立即关闭动力系统,以水平速度迅速钩住导体棒,并立即与获得共同的速度,仅在电磁作用力下很快停下来。不计其他电阻及摩擦阻力,求: 如图所示,两根足够长的水平金属直导轨平行放置,轨道间距为,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为。现将质量均为、长均为、电阻均为的金属棒、垂直轨道放置,开始时棒固定,棒在水平外力的作用下从静止开始运动,水平外力的功率恒为。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好,两金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,导轨电阻不计,重力加速度取,则: 某同学要测量某未知电源的电动势和内阻,他设计的电路图如图所示,供选择的仪器如下。 如图所示,间距为且足够长的光滑平行导轨上方连接阻值为的电阻,导轨与水平面间的夹角为,空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、电阻为、金属棒长度稍大于导轨间距,与导轨相交于的金属棒由静止释放,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,重力加速度大小为,求: 某实验小组得到了、两个电池,想探究两电池的电动势和内阻大小。利用如图甲所示电路测量了电池的路端电压和电流,通过改变滑动变阻器的滑动触头,得到了多组实验数据,利用得到的实验数据描绘出了如图乙所示的图像,所有电表均为理想电表(计算结果均保留两位有效数字)。
今日推荐