1、恒定电流、闭合电路欧姆定律与逻辑电路06一、选择题(每小题4分，共40分)1下列有关电流的说法中，正确的是()A只要导体两端有持续电压，就能产生恒定电流B因为电流有方向，所以电流是矢量C正电荷定向移动的方向是电流的方向D若正反向通过某截面的正负电荷的电荷量相等，则电流为零解析：导体两端有持续电压，导体中有持续电流，但不一定是恒定电流，A错误；规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，但电流是标量，B错误，C正确；如果正反向通过某横截面的正负电荷的电荷量相等，计算电流时应该把二者电荷量的绝对值相加，D错误答案：C2如图71所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源
2、串联成闭合回路当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转在对膜片开始施加压力，从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不动D向左偏到某一刻度后不动解析：灵敏电流表有示数的时候应该是电容器电容值发生变化的时候，可动电极向上动，电容器电容增大，电路对电容器充电，故指针向右偏当可动电极到了实线位置时，电容器的电容不再发生变化，此时电路中的电流消失，指针又回到零点答案：A3图72如图72所示的电路中，由
3、于某处出现故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，则故障的原因可能为()AR1短路BR2断路CR2短路 DR3短路解析：A灯在干路上，A灯变亮说明电路中总电流I变大，由闭合电路欧姆定律知外电路电阻R总减小，因此电路中应是短路故障C、D变暗而A、B变亮，说明被短路电阻与C、D两灯是并联关系，与A、B两灯有串联关系，因此断定是R3短路答案：D4图73普通照明电路的一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下了上盖，露出了两个接线柱(如图73中a、b所示)然后用测电笔分别去接触a接线柱和b接线柱，结果发现a、b两接线柱都能够使测电笔的氖管发光根据这一现象，电工师傅就判断出了故障的性质及发生
4、故障的部位，以下说法中你认为正确的是()A短路，短路处必在灯口内B短路，短路处必在跟灯口连接的两根电线之间C断路，必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨丝肯定没有断D断路，必是灯泡的钨丝断了，而不是连接灯口的电线断了解析：灯口的两个接线柱都能使测电笔的氖管发光，表明a、b两接线柱是等电势的，都跟火线等势，也就是说灯丝上流过的电流为零，所以故障性质是断路，且不是灯丝断路，而是连接灯的零线断路，故应选C.答案：C5某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1X10(220V/2W)，将其连接在220V交流电源上，电路如图74，若
5、工作一段时间后，L2灯丝烧断，则()A.X1的功率减小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2功率增大，其他指示灯的功率减小DX2功率减小，其他指示灯的功率增大解析：显然L1和X1并联、L2和X2并联然后它们再串联接在220 V交流电源上，L2灯丝烧断，则总电阻变大，电路中电流I减小，X1和L1的电流都减小，功率都减小，同理可知除X2和L2外各灯功率都减小，A、B均错；由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2上电压增大，根据PU2/R可知X2的功率变大，C对、D错答案：C6在如图75所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击
6、穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定() A.电源的电动势E一定小于击穿电压UB电容器所带的最大电荷量一定为CEC闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等解析：理解此电路的工作过程是解决本题的关键电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯发光，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯发光，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U
7、，A项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；通过R对电容器充电，通过闪光灯放电，故一个闪光周期内通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确答案：D7 如图76所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()图76A.R接到a电源上，电源的效率较高BR接到b电源上，电源的输出功率较大CR接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低DR接到b电源上，电阻的发热功率和
8、电源的效率都较高解析：由图线可知，a、b两电源的短路电流一样大，a的电动势大于b的电动势，故a的内阻大于b的内阻，由A与C的交点坐标可知，当电阻R与电源相连时，电流I，即，可得接a时的电流大于接b时的电流由电源输出功率PI2R得接a电源时的功率较大，电源的效率，所以电阻R接a时效率较低答案：C8如图77所示的电路中，电源有不可忽略的内阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是()图77A.仅将R1增大，Q1和Q2都将增大 B仅将R2增大，Q1和Q2都将增大C仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D突然断开开关S，Q1和Q2都将不变解析：C1两端电
9、压是R1、R2电压之和，C2两端电压是R2两端电压，R1增大，UC1增大，Q1增大，Q2减小；R2增大，UC1增大，UC2增大，Q1、Q2都增大；断开S，C1、C2均放电，Q1、Q2逐渐减少答案：BC9如图78所示，为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 A，内阻rg100 ，调零电阻最大值R50 k，串联的固定电阻R050 ，电池电动势E1.5 V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是()图78A.3080 kB38 k C300800 k D3080 解析：用欧姆挡测量电阻时要使指针处在中央刻度附近时测量误差较小，则由I(可忽略电源内阻r)，且I，则RxrgRR0，
10、即R中50 k，故选A项答案：A10如图79所示，电源电动势为E12 V，内阻r3 ，R01 ，直流电动机内阻R01 ，当调节滑动变阻器R1时可使(a)电路输出功率最大，调节R2时可使(b)电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为2 W)，则R1和R2值为()图79A.2 ，2 B2 ，1.5 C1.5 ，1.5 D1.5 ，2 解析：对于(a)图，由于是纯电阻电路，电源消耗能量全部转化为焦耳热，电功率等于热功率，有：PI2RR外.当R外r时，外电路消耗功率P最大，Pmax12 W，R12 .对于(b)电路，由于是非纯电阻电路，依能量守恒定律可知：电源消耗能量一部分转化为焦耳热，
11、而另一部分转化为其他形式的能(电动机动能)，电功率不等于热功率因此上面推导不再适用，正确推导如下：PUIU.显然，当U时，Pmax12 W，U内 6 V，I2 A；又因为P电动机P额P热6 W，所以PR2I2R26 W，R21.5 .综上所述，只有B选项正确答案：B二、实验题(共16分)11(6分)如图710所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点图710(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下
12、，应当选用多用电表的_挡(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_可能有故障(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤_解析：(1)在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡(2)表明开关或5、6两点可能有故障(3)调到欧姆挡；将红黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障答案：(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)调到欧姆挡将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障12(10分)(2009南通
13、模拟)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.5 )B电流表G(满偏电流2 mA，内阻10 )C电流表A(00.6 A，内阻约0.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0100 ，1 A)F定值电阻R3990 G开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，就选用滑动变阻器_(填写序号)(2)请在下面的方框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图；图711(3)某同学根据他设计的实验测出了六组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在图712所给的坐标纸上作出I1和I2的
14、关系图线：图712(4)根据图线可得，被测电池的电动势为_V，内阻为_.解析：本题考查实验器材的选取、电路的设计和图象法处理实验数据及分析判断、创新能力(1)为便于调节，滑动变阻器总电阻不能太大，选D较合适(2)由于没有电压表，将G与R3串联作电压表使用，电路图如图713(a)所示图713(3)描点作出I1I2关系图线如图713(b)所示(4)定值电阻R3与电流表G的内阻之和与电流表G的示数的乘积表示路端电压，所以I1I2图线的纵截距与R3与电流表G的内阻之和的乘积即为电池的电动势电源的电动势为1.48103(10990)V1.48 V(1.471.49 V也可)I1I2图线的斜率的绝对值与R
15、3与rG之和的乘积即为电池的内阻r(R3rG)0.80 (0.70.90 )答案：(1)D(2)见图713(a)(3)见图713(b)(4)1.48(1.471.49)0.80(0.70.90)三、计算题(共44分)13(8分)如图714所示电路中，当S闭合后，电压表和电流表示数各为1.6 V、0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变了0.1 A和0.1 V求电源的电动势和内阻分别为多大解析：当S闭合时，R1、R2并联，根据闭合电路欧姆定律可得EU1I1r1.6 V0.4 Ar.当S断开时，外电路电阻只有R1，故外电阻增大，电流减小0.1 A，路端电压增加0.1 V.所以EU2I2r1.7 V
16、0.3 Ar.解得r1 ，E2 V.答案：2 V1 14(10分)如图715所示电路，电炉电阻R119 ，电动机电阻R20.5 ，电源内阻r1 .当开关S断开时，电炉消耗的电功率为475 W，S接通、电动机正常运转后，电炉消耗的电功率为304 W求电动机转化为机械能的功率解析：S断开时外电路为纯电阻电路，电路中电流I A5 A，由此可解得电源电动势EI(R1r)5(191) V100 V.S接通后外电路有两个支路，除纯电阻负载R1支路外，另一支路负载为电动机，R1支路中的电流I1A4 A.路端电压UI1R1419 V76 V.由I A24 A可知，电动机支路的电流I2(244) A20 A.电
17、动机输入的电功率P2I2U2076 W1 520 W；电动机中的热功率P耗IR22020.5 W200 W；因此电动机转化为机械能的功率P机I2UIR21 320 W.答案：1 320 W15(12分)抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表用多用电表测量得其中一只电动机的线圈电阻R90 .若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当做纯电阻处理，则(1)这种抽油烟机保险的熔断电流不得低于多少？(2)两电动机每分钟消耗的电能为多少？(3)两电动机每分钟所做的有用功是多少？(4)这种油烟机的机械效率是多少？参数表如下：解析：(1
18、)电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流，所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定启动时电路电流I25.1 A.所以保险丝的熔断电流至少为I1.5I7.7 A.(2)两电动机每分钟消耗的电能E2Pt22 200 J.(3)两电动机所做的有用功是用于排风的，故两电动机每分钟所做的有用功为：WpV30015 J4 500 J.(4)该抽油烟机的效率100%20.3%答案：(1)7.7 A(2)22 200 J(3)4 500 J(4)20.3%16(14分)如图716所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l80 cm，两板间的距离d40 cm.电源电动势E40 V，内阻r1 ，
19、电阻R15 ，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点若小球带电荷量q1102 C，质量为m2102 kg，不考虑空气阻力，电路中的电压表、电流表均是理想电表若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)求： (1)滑动变阻器接入电路的阻值为多大？(2)此时电流表、电压表的示数分别为多少？(3)此时电源的输出功率是多大？解析：(1)设小球在板间飞行时间为t，t s0.2 s，根据dat2，得飞行加速度a m/s220 m/s2.对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得：UAB V24 V，所以滑动变阻器的两端电压U滑UAB24 V.设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得I A1 A.滑动变阻器接入电路的阻值R滑24 .(2)此时电流表的示数为1 A，电压表的示数为UEIr(4011) V39 V.(3)电源的输出功率P出IU39 W.答案：(1)24 (2)1 A39 V(3)39 W
