恒定电流

第十章 恒定电流一、选择题：（本题12小题，每小题4分，共48分，每小题有一个或几个正确选项，全部 选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1．一个标有“220V 60W ”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时，其阻值 （ ）A ．接近807ΩB ．接近于3.7ΩC ．明显大于807ΩD ． 明显小于807Ω 2．一个学生设计的分压电路，并用来做电解实验，如图10一1所示，假设在实验过程中，电解液的导电性保持不变，那么当滑动触头p从a 向b 滑动过程中，电解液中的化学反应速度将 （ ）A ．逐渐变慢B ．保持不变C ． 逐渐变快D ．无法判断 3．如图10—2所示，电路由8 个不同的电阻组成，已知R 1=12Ω，其余电阻值未知，测得A 、 B 间的总电阻为4Ω，今将R 1换成6Ω的电阻，则A 、B 间的总电阻变为（ ）A ．2ΩB ．3ΩC ．4ΩD ．6Ω 4．如图10--3所示的电路中，已知电容C 1=C 2，电阻R 1﹥R 2，电源内阻可忽略不计，当开关 S 接通时，以下说法中正确的有（ ） A. C 1的电量增多，C 2的电量减少B. C 1的电量减少，C 2的电量增多C. C 1、C 2的电量都增多D. C 1、C 2的电量都减少5．两个电源的伏安特征图线10—4如图所示，由图可知（ ） A ．电源a 的内电阻较小，电动势较大B ．电源a 的内电阻较大，电动势较大C ．电源b 的内电阻较小，电动势较小D ．电源b 的内电阻较大，电动势较大图1O —1图10一26．经过精确校准的电压表v 1和V 2，分别用来测定如图10—5所示电路中R 两端a 、b 间的 电压，读数依次为12.7V 和12.3V ，则（ ）A ．a 、b 间的实际电压应大于12.7VB 、a 、b 间的实际电压应小于12.3VC 、电压表v 1的内阻大于V 2的内阻D 、电压表v 1的内阻小于V 2的内阻 7．如图10—6所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移 动时，下面判断正确的是（ ）A ．L 1和L 3变暗，L 2变亮B ．L I 变暗，L 2变亮，L 3亮度不变C ．L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值D ．L l 上电压变化值小于L 2上的电压变化值8．10—7所示的电路中，闭合电键k 后，灯a 和b 都正常发光，后来由于某种故障使灯b 突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是 （ ）A ．a 灯灯丝烧断B ．电阻R 2断C ．电阻R 2短路D ．电容被击穿短路 9．图10—8是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U ，电流表的示数为I ，通电时间为t ，下面的说法正确的有（ ）A ．It 是这段时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量B ．UIt 是这段时间内所产生的总焦耳热C ．UIt 是这段过程中该电路消耗的总电能D ．UI 是电能转化成化学能的功率 10．如图10—9所示，直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随着电流I 变化的图线，抛物线OBC 为该直流电源内部的热功率P r 随电流I 变化的图线，A 、B 两点对应的横坐标为2A ，则下面说法中正确的有（ ）A ．电源电动势为3v ，内电阻为1Ω 图10一6 图10—7 图1O —8图10一5B ．线段AB 表示的功率为2WC ．电流为2A 时，外电路电阻为0.5ΩD ．电流为3A 时，外电路电阻为2Ω11．楼梯的照明灯为L ，它可用楼上、楼下两个电键S 1、、S 2控制，拨动S l 、S 2中的任何一个都可以使灯L 点亮或灭掉，图1O —10中能满足上述要求的电路图是（ ）12．图10—11中A 为理想电流表，V 1和V 2为理想电压表,R 1为定值电阻，R 2为可变电阻， 电源E 内阻不计（ ） A ．R 2不变时，V 2读数与A 读数之比等于R lB ．R 2不变时，V l 表示数与A 示数之比等于R lC ．R 2改变一定量时，V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1D ．R 2改变一定量时，V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1二、填空题（本题共5小题，每小题6分，把答案填在题中的横线上。

）13．一节新的普通国产5号干电池，额定电压为1.5v ，做放电试验时，用5Ω照明电珠放电 （放电方式为每天点亮5min ）。

累计可放电75 min ，此后基本失效。

上述干电池用于石英电子钟，可使钟走动一年时间，则可估算出石英电子钟的平均耗电功率约为 w ．14．电能表（电度表）是计量消耗电能的仪表，某同学用以下办法估测他家中的电饭锅在加热状态下的电功率。

将家中的其他用电器断开，将需要煮饭的电饭锅插头插上电源插座，按下“煮饭”开关，然后观察自己家中的电度表的转盘转动情况，测出转盘转过lO 圈所需的时间为3OS 。

该电度表上标明有“1OO0r/KWh ”字样，则可估算出他家电饭锅在煮饭时消耗的电功率约为 w 。

图10—11 图10—1015．如图10一13甲所示电路中，电表内阻的影响不计。

改变变阻器滑动触头的位置，三电表读数均发生变化，作出两电压表读数随电流表读数变化的图线如乙图所示。

可知电压表V 1读数随电流变化关系是图乙中图线（a 或b ），由图线可求得电源的内电阻为r= 。

16．图10—14中甲图所示为在温度在10℃左右的环境下工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R 1=20K Ω，R 2=10K Ω，R 3=40K Ω，R t 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如乙图所示。

当a 、b 两端电压U ab ﹤0时，电压鉴别器会令开关K 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U ab ﹥0时，电压鉴别器使K 断开，停止加热。

可知恒温箱内的温度恒定在 ℃。

17．如图10—15所示，A 、BAB 两地的通信电缆是两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成。

由于某处C 发生了故障，相当于在该处两导线间接入了一个电阻，为查清故障位置，现在AA /间接入一个电动势为12V ，内阻 不计的电源，用内阻很大的伏特表测得BB /处电压为8V ，把同样的电源接在BB /处，在AA 1处测得电压为9V ，由此可知C 与A 间的距离为 Km 。

三、计算题（本题共5小题，共72分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。

）18．（12分）有一用电器的铭牌上标明额定电压为12V ，额定功率因字迹不清而无法辩认。

现有电压为24v 的恒压电源，及一个阻值为0—10Ω、额定功率较大的滑动变阻器，以及电流表、电压表。

请设计一个电路，要求能安全地测出该用电器的额定功率。

试画出图10—15电路图并简要说明实验原理、实验方法和测定结果。

19．（15分）用一个标有“12V24w ”的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图10一16所示，求（1）在正常发光下，灯泡的电功率为多大？（2）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300K ，求正常发光条件下灯丝的温度。

（3）将一定值电阻与灯泡串联后接到20v 电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？（4）当合上开关后，需要0.5s 灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？ 计算电流的最大值。

20．（15分）一台电风扇，内阻为20Ω，接上22O 伏的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W ，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率多大？（3）如接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流 为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？21．（15分）如图10—17所示是 一种悬球式加速仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。

M 是小金属球，它系在轻金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O 点，AB是一根长为L 的均匀电阻丝，其阻值为R ，金属丝与电阻丝接触良好且摩擦不计，电阻丝的中点C 焊接一根导线，从O 点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V （金属丝和导线的电阻不计），图中虚线0C 与AB 垂直，且0C=h ，电阻丝AB 接在电压为U的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中，使AB 沿着车前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时金属丝将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。

（1）当列车向右做匀加速运动时，试写出加速度a 与电压表的读数U 1的对应关系。

（目的是重新刻制电压表表盘使它成为直读加速度数值的加速度仪）（2）这个装置能测得的最大加速度为（3）C 点设置在电阻丝AB 中点的原因是 。

对电压表的选择有什么特殊的要求 。

22．（15分）如图10—18所示是电饭煲的电路图，S 1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103℃）时会自动断开；S 2是一个自动温控开关，当温度低于60℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯。

限流电阻R 1=R 2=500Ω，加热电阻丝R 3=50Ω，两灯的电阻不计。

（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程 （包括加热和保温的过程）。

（2）简要回答，如果不闭合开关S 1，电饭煲能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。

第十章 恒定电流一、1. D 2. C 3. B 4. D 5. BC 6. AC 7. AD 8. B 9. AC 10. ABC 11. D 12. BCD二、13. 6.4×10-5 14.1200w 15. a （U 3—U 2）/（I 2一I 1） 16. 35℃ 17. 30㎞三、18.参考答案：由于用电器的电阻未知，故变阻器不能用限流接法而用分压接法如图1所示（6分）。

实验时应使滑动头自左向右滑动（3分），当电压表读数为12V 时，读出电流表读数即可求得额定功率（3分）。

19. 参考答案：（1）由图知，正常发光时R=8Ω（1分），由p=U 2/R=18W （2分）。

（2）由图知，室温时电阻R /=1Ω，由T/T /=R/R /（3分）,得T=2400K （2分）。

（3）串联电路电压分配与电阻成正比，R X /R=8/12（2分），得R X =5.33Ω（2分）。

（4）刚合上开关灯未正常发光，温度低电阻小（2分），电流大，I m =12A （1分）。

20 .参考答案： （1）I=p/U=O.3A （2分），（2）线圈电阻发热功率P Q =I 2r=1.8w （2分），机械功率P机=p —P Q =64.2W （2分），效率为机械功率与总功率之比为η=P 机/P=97.3﹪（3分）（3）当叶片不转动时，作纯电阻，I=U/r=11A （3分），P=UI=I 2r=2420w （3分）。