2.电源的效率: η= 典型例题 例1. 如图10-3-2所示.当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时.电路中各电表示数如何变化?(电表内阻对电路的影响不计) 解析:滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时.外电路电阻增大.由得总电流(I1)减小.电源内部降压减小.由U=E-得路端电压U4增加.由U1=I R1得电阻R1电压U1减小.由U2=U4-U1得AB间电压U2增加.再由得R2支路电流I2增加.最后由I3=I1-I2得滑动变阻器中电流I3减小. 变式训练1:如图10-3-3.电源的内阻不可忽略.已知定值电阻R1=10Ω.R2=8Ω.当电键S接位置1时.电流表的示数为0.20A.那么当电键S接位置2时.电流表的示数可能是下列的哪些值 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A 答案:C (提示:电键接2后.电路的总电阻减小.总电流一定增大.所以不可能是0.19A.电源的路端电压一定减小.原来路端电压为2V.所以电键接2后路端电压低于2V.因此电流一定小于0.25A.所以只能选C.) 例2. 已知如图10-3-4.E =6V. r =4Ω.R1=2Ω.R2的阻值变化范 围是0~10Ω.求:①电源的最大 输出功率,②R1上消耗的最大功 率,③R2上消耗的最大功率. 解析:①R2=2Ω时.外电阻等于内电阻.电源输出功率最大为2.25W, ②R1是定植电阻.电流越大功率越大.所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W, ③把R1也看成电源的一部分.等效电源的内阻为6Ω.所以.当R2=6Ω时.R2上消耗的功率最大为1.5W. 变式训练2. 如图10-3-5所示.R1为定值电阻.R2为可变电阻.E为电源电动势.r为电源内电阻.以下说法中正确的是( ) 图10-3-5 A.当R2=R1+r时.R2获得最大功率 B.当R1=R2+r时.R1获得最大功率 C.当R2=0时.R1上获得最大功率 D.当R2=0时.电源的输出功率最大 答案:AC(提示: 在讨论R2的电功率时.可将R1视为电源内阻的一部分.即将原电路等效为外电阻R2与电动势E.内阻为(R1+r)的电源连成的闭合电路.R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时.R2获得电功率最大.选项A正确,讨论R1的电功率时.由于R1为定值.根据P=IR知.电路中电流越大.R1上的电功率就越大().所以.当R2=0时.等效电源内阻最小.R1获得的电功率最大.故选项B错误.C正确,讨论电源的输出功率时.(R1+R2)为外电阻.内电阻r恒定.由于题目没有给出R1和r的具体数值.所以当R2=0时.电源输出功率不一定最大.故选项D错误. 答案AC正确.) 第4课时 电路动态问题的分析 基础过关 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(12分)电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具,某厂生产的一种电动自行车,设计质量(包括人)为m=80kg,动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”(即输出电压为36V,工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻),所用电源的额定输出功率P=180W,由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计),自行车的效率为η=80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比,即f=kmgv,其中k=5.0×103s·m1,求:

       (1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少?

       (2)自行车电动机的内阻为多少?

       (3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大?

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(1)(3分)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到0.02 mm)测定某圆柱的直径时,卡尺上的示数如图所示.可读出圆柱的直径为________mm.

(2)(6分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验,主要步骤如下:

A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张

白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则作出合力F;

E.只用一个弹簧测力计,通过绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示;

F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.

上述步骤中:

①有重要遗漏内容的步骤的序号是___________和___________;

②遗漏的内容分别是_________________和_________________.

(3)(9分)为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图所示的电路.闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图所示的M、N两条U-I直线.不考虑传感器在测量过程中对电路的影响,请回答下列问题:

        ①根据图中的M、N两条直线可知(  )

A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

    ②图象中两直线交点处电路中的工作状态是(  )

A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端   B.电源的输出功率最大

C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W      D.电源的效率达到最大值

③根据图可以求得电源电动势E=________V,内电阻r=________ Ω.

 

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电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具,某厂生产的一种电动自行车,设计质量(包括人)为m=80kg,动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”(即输出电压为36V,工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻),所用电源的额定输出功率P=180W,由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计),自行车的效率为η=80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比,即f=kmgv,其中k=5.0×103s·m1,求:

(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少?

(2)自行车电动机的内阻为多少?

(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大?

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如图所示的电路中,两平行金属板AB水平放置,极板长L=80 cm,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=40 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω,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v0=4 m/s水平向右射入两板间,该小球可视为质点.若小球带电量q=1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力,电路中电压表、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少?

2.此时电流表电压表的示数分别为多少?

3.此时电源的效率是多少?

 

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在如图所示的电路中,圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件,已知电源电动势ε、内阻r恒定,定值电阻R1>R2>R3>R4>r,小灯电阻RL=R1,现有四种不同的接法:

接法一:①接小灯、②接电流表、③接电压表

接法二:①接小灯、②接电压表、③接电流表

接法三:①接电流表、②接电压表、③接小灯

接法四:①接电流表、②接小灯、③接电压表

比较以上四种接法,下列说法正确的是

A.选择接法一,路端电压最大 B.选择接法二,电源的效率最高

C.选择接法三,电源的总功率最大 D.选择接法四,电源输出功率最大

 

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同步练习册答案