课后作业45分钟
一、选择题(8×5′,共40分)
图13
1.如图13所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2Ω,那么有关待测电阻Rx的下列说法正确的是( )
A.Rx的测量值比真实值大
B.Rx的测量值比真实值小
C.Rx的真实值为99.8Ω
D.Rx的真实值为100.2Ω
解析:因为电流表和Rx直接串联,则电流表读数I′等于Rx的真实电流I,电压表并联在电流表和Rx串联电路的两端,故电压表读数U′大于Rx两端电压U,所以Rx的测量值Rx′=大于真实值Rx=,故A对.Rx的真实值为:Rx=== Ω=99.8 Ω,故C对.
答案:AC
2.电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时,量程为U;用它改装成大量程的电流表的内阻是RA,量程为I,这几个量的关系是( )
A.RA>Rg,>Rg B.RA>Rg>
C.RA答案:C
3.一个电流表的刻度盘的每1小格代表1μA,内阻为Rg.如果把它改装成量程较大的电流表,刻度盘的每一小格代表nμA,则( )
A.给它串联一个电阻,阻值为nRg
B.给它串联一个电阻,阻值为(n-1)Rg
C.给它并联一个电阻,阻值为
D.给它并联一个电阻,阻值为
答案:D
图14
4.如图14所示,电路两端的电压U保持不变,电阻R1、R2、R3消耗的电功率一样大,则电阻之比R1∶R2∶R3是( )
A.1∶1∶1 B.4∶1∶1
C.1∶4∶4 D.1∶2∶2
解析:因P1=P2=P3又R2与R3并联,故R2=R3,I2=I3=I1,即I1∶I2∶I3=2∶1∶1,根据P=I2R
得R1∶R2∶R3=∶∶=1∶4∶4.
答案:C
5.额定电压都是110 V,额定功率PA=100 W,PB=40 W的A、B两灯,接在220 V的电路中,使两灯均正常发光,能使电路消耗的电功率最小的电路是图15中的( )
图15
解析:两灯正常发光,两灯的实际电压等于其额定电压,由P=可知RA110 V,两灯不能正常工作,所以A错.B图中A和变阻器并联后的电阻比A电阻还要小,即仍有UA<110 V、UB>110 V,所以B错.C和D图中两灯电压均有可能为110 V,此时再看电路消耗的功率,C图中灯A消耗功率100 W,灯B和变阻器并联后的阻值与灯A相等,所以电路消耗的总功率为200 W,D图中A、B两灯并联后的阻值与变阻器相等.所以变阻器消耗的功率为140 W,电路消耗的总功率为280 W.
答案:C
图16
6.一个T型电路如图16所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则( )
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V
解析:本题考查的知识点是串联电路、并联电路.当cd端短路时,电阻R2、R3并联后与R1串联,ab间的电阻为Rab=R1+=40 Ω,故选项A正确;当ab端短路时R1、R3并联后与R2串联,cd间的电阻为Rcd=R2+=128 Ω,故选项B错误;当ab两端接通测试电源时,R1、R3串联,R2相当于导线,cd两端电压为R3上的电压,所以Ucd== V=80 V,故选项C正确;当cd两端接通测试电源时,R2、R3串联,R1相当于导线,ab两端电压为R3上的电压,所以Uab== V=25 V,故选项D错误.
答案:AC
7.小明家的保险丝突然熔断,下列不可能的原因是( )
A.家用电器的总功率过大
B.导线绝缘皮破损,火线零线直接接触造成短路
C.灯丝断路
D.灯座里的电线发生短路
答案:C
8.在不停电的情况下检修电路时,如图17所示的各种情况中一定不会触电的有( )
图17
答案:A
二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)
图18
9.如图18所示,灯泡L1、L2上标有“110 V 100 W”字样,灯泡L3、L4上标有“110 V 60 W”字样,今把它们接入电路中,灯泡最亮的是________,最暗的是________.
解析:由P=知R=,灯泡电阻R3=R4>R1=R2,根据串联电路的性质==I2知P4>P1,L4的实际功率比L1的实际功率大,L4比L1亮.根据并联电路的性质P2R2=P3R3=U知,P2>P3,L2的实际功率比L3的实际功率大,L2比L3亮.
由图中可以看出流过L1的电流一定大于流过L2的电流,由P=I2R知P1>P2,即L1比L2亮.由以上分析知:P4>P1>P2>P3,所以最亮的灯泡是L4,最暗的是L3.
答案:L4 L3
10.如图19所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1=______________Ω,
R2=________Ω.
图19
解析:用5 V的量程时,Ig=①
用15 V的量程时,Ig=②
由①②两式得R1=4.94×104Ω,R2=105Ω.
答案:4.94×104 105
11.
图20
如图20所示,R1=7Ω,R2=3Ω,可变电阻器R3的最大阻值为6Ω,求AB两端的电阻值的范围.
解析:当R3=0时,RAB最小,RAB=R1=7Ω
当R3=6Ω时,RAB最大,RAB′=R1+=9Ω
所以电阻范围为7Ω≤R≤9Ω
答案:7Ω≤R≤9Ω
12.如图21所示的电路中,电源电动势E=6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4 kΩ、R2=4.8 kΩ,电容器的电容C=4.7 μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50 V.
图21
(1)该电压表的内阻为多大?
(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少?
解析:(1)设电压表的内阻为RV,测得R1两端的电压为U1,R1与RV并联后的总电阻为R,则有=+,由串联电路的规律=
解得RV=.
代入数据,得RV=4.8 kΩ
(2)电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为UR1,则=
又E=UC+UR1接入电压表后,电容器上的电压为UC′=E-U1
由于电压表的接入,电容器带电荷量增加了
ΔQ=C(UC′-UC)
由以上各式解得ΔQ=C(-U1)
代入数据,可得ΔQ=2.35×10-6C.
答案:(1)4.8 kΩ (2)2.35×10-6C