高中 | 闭合电路的欧姆定律基本问题 题目答案及解析

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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

某电路如图甲所示,图中电源为太阳能电池,定值电阻$R_{0}=4\;\rm \Omega$

电路中$R_{0}$的作用是                 

[["保护电路"]]

电路中定值电阻起保护电路的作用;

调节滑动变阻器测得多组数据,描绘出光照一定情况下电压$U$与电流$I$的关系、如图乙,由图像知当输出电流$0\leqslant I\leqslant 150\;\rm mA$时,$U$$I$成线性关系。则电池电动势$E=$                 $\;\rm V$,在满足$U$$I$成线性关系的条件下,该电池的内阻$r=$                 $\;\rm \Omega$。(均保留两位有效数字)

[["$2.9$","$3.3$"]]

由闭合电路欧姆定律可知$U=E-I(r+R_{0})$

由图像可知,电池的电动势为$2.9\;\rm V$,结合图像线性部分的斜率可知$r=\dfrac{2.9-2.1}{0.11}\;\rm \Omega-4\;\rm \Omega=3.3\;\rm \Omega$

已知太阳能电池在光照一定情况下电动势不变,当电流大于$150\;\rm mA$时,随着电流增大,电池的电阻                 (选填“增大”、“减小”或“不变”);当电压表的示数为$0.5\;\rm V$时,电池的输出功率为                 $\;\rm W$(保留两位有效数字)。

[["增大","$0.42$"]]

当电流大于$150\;\rm mA$时,随着电流增大,图线斜率变大,电池的电阻增大;

当电压表(可视为理想)的示数为$0.5\;\rm V$时,电流表的示数为$0.268\;\rm A$,此时电池的输出功率为$P=UI+I^{2}R_{0}=0.42\;\rm W$

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