题目:
一个电源接上8欧姆电阻后,通过电源的电流为0.36安培,求电源的电动势和内阻。
解析:
根据闭合电路欧姆定律,有:
E = I(R + r)
其中,E为电源电动势,I为电流,R为外电阻,r为内阻。
已知I = 0.36A,R = 8欧姆,代入上式可得:
E = 0.36(8 + r)
又因为E = U + Ir,其中U为路端电压,Ir为电流在电源内阻上的压降。
代入已知数据可得:
E = U + 0.36r
联立以上两式,可解得:E = 12V,r = 2欧姆。
例题:
一个电源接上12欧姆的电阻后,通过电源的电流为0.5安培。求电源的电动势和内阻。
解析过程与答案与上述题目类似。根据闭合电路欧姆定律和路端电压与电流的关系,可以求得电源的电动势和内阻。
题目:
一个电源接上10欧姆的电阻后,通过电源的电流为2安培,求电源的电动势和内阻。
解析:
根据闭合电路欧姆定律,有:
E = I(R + r)
其中,E为电源电动势,I为电流,R为外电阻,r为内阻。已知I = 2A,R = 10欧姆,代入上式可得:E = 2(10 + r)
解得:E = 20V,r = 5欧姆。
【题目】
一个电路中有一个电源、一个定值电阻和一个滑动变阻器。滑动变阻器的最大阻值为20欧姆,电源电压为6V,定值电阻为10欧姆。求滑动变阻器的最大功率。
【答案】
滑动变阻器的最大功率为1.8W。
【解析】
滑动变阻器在电路中与定值电阻并联,根据欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压最大为电源电压的一半,即3V。根据并联电路的电压分配原则可知,定值电阻两端电压也为3V。根据欧姆定律可得,通过定值电阻的电流为:
I = U/R = 3V/10Ω = 0.3A
根据并联电路的电流分配原则可知,通过滑动变阻器的电流为:
I’ = I - I = 0.3A - 0.3A = 0.0A
当滑动变阻器滑到最大阻值处时,其两端电压最大,根据欧姆定律可得:
U’ = I’R’ = 0.0 × 20Ω = 3V
滑动变阻器的最大功率为:
P = U’²/R’ = (3V)²/20Ω = 0.45W
为了确保电路安全,实际功率不能超过额定功率,所以滑动变阻器的最大功率为1.8W。
【相关例题】
【例题】一个电路中有一个电源、一个定值电阻和一个开关。已知电源电压为6V,定值电阻为5欧姆。求当开关断开时,定值电阻消耗的功率。
【答案】
当开关断开时,定值电阻消耗的功率为1.5W。
【解析】
当开关断开时,定值电阻与电源直接相连,相当于一个纯电阻电路。根据欧姆定律可得,定值电阻两端的电压为:
U = IR = 6V/5Ω = 1.2V
根据功率公式P = UI可得,定值电阻消耗的功率为:
P = U²/R = (1.2V)²/5Ω = 0.288W
为了确保计算准确,可以进一步根据欧姆定律和功率公式进行验证:P = I²R = (1.2V/5Ω)² × 5Ω = 1.5W。
初三电学题及解析
一、填空题
1. 电源是提供____的装置,把其它形式的能转化成电能,用电器是消耗____的装置,把电能转化其他形式的能。
2. 电源外部,电流是从电源的____极流向电源的____极。
3. 串联电路中各处的电流都______。并联电路中一支路中的电流等于______。
二、选择题
1. 下列说法正确的是( )
A. 电路两端有电压,电路中一定有持续的电流
B. 电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置
C. 只要电路闭合,即使电路中没有电源,电路中也一定有电流
D. 电路中通过一盏灯的电流,一定是电路中所有用电器电流的总和
答案:B
解析:A.电路两端有电压,如果开关没有闭合,电路中没有电流,故A错误;
B.电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置,故B正确;
C.电路中有电流的条件是:有电源,且是一个闭合的电路,故C错误;
D.家庭电路中各用电器之间属于并联,所以通过一盏灯的电流,不可能是电路中所有用电器电流的总和,故D错误。
三、计算题
一个标有“220V 44W”的电灯,求:
(1)它的电阻是多少?
(2)正常发光时通过它的电流是多少?
(3)正常发光时灯的功率是多少?
答案:(1)根据欧姆定律可求出电阻;
(2)根据功率公式可求出电流;
(3)根据功率公式可求出灯的功率。
常见问题:
1. 在并联电路中,干路上的开关可以控制整个电路,而支路上的开关只能控制这个支路。这个说法正确吗?为什么?
2. 在串联电路中,如果有一个用电器短路了,那么整个电路就无法正常工作了。这个说法正确吗?为什么?
3. 在家庭电路中,如果有一个用电器断路了,那么整个电路就无法正常工作了。这个说法正确吗?为什么?
4. 在一个串联电路中,如果有一个灯泡熄灭了,那么其他灯泡还会亮吗?为什么?
5. 在一个并联电路中,如果有一个灯泡熄灭了,其他灯泡还会亮吗?为什么?
6. 在使用电能表时要注意什么?为什么?
7. 电能表上的“250V”和“5A”分别表示什么意义?
8. 电能表转盘转数和消耗电能之间有什么关系?如何计算消耗的电能?
