一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通
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一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R0接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通
题型:不详
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一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示,图中U=12V的直线为图线的渐近线.现将该电源和一个变阻器R
0
接成如图(乙)所示电路,已知电源允许通过的最大电流为2A,变阻器的最大阻值为R
0
=22Ω.求:
(1)电源电动势E和内电阻r;
(2)空载时A、B两端输出的电压范围;
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值.
答案
(1)当外电阻无穷大时,路端电压等于电动势.由图可知,当外电阻无穷大时,路端电压接近12V,故说明电源的电动势E=12V;
由图象可知,当外电阻为R=2Ω时,路端电压为U=6V,由欧姆定律可得:
电路中电流为I=
U
R
=
6
2
A=3A,
由U
r
=E-U=Ir,得内电阻r=
E-U
I
=
12-6
3
Ω=2Ω;
(2)空载时,当变阻器滑片移至最下端时,输出电压最小,为U
最小
=0V
当变阻器滑片移至最上端时,输出电压最大,为 U
最大
=
R
0
E
R
0
+r
=
22
22+2
×12V
=11V
故空载时A、B两端输出的电压范围是0~11V.
(3)设所接负载的电阻的最小值为R′,此时滑片应移至最上端,电源电流最大I=2A,
有E=I(R
外
+r)
其中R
外
=
R
0
R′
R
0
+R′
代入得:12=2×(
22R′
22+R′
+2)
代入数据解得:R′=49Ω
答:
(1)电源电动势E是12V,内电阻r为2Ω;
(2)空载时A、B两端输出的电压范围是0~11V;
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值是49Ω.
举一反三
在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中( )
A.电路中的总电流变大
B.路端电压变小
C.通过电阻R
2
的电流变大
D.通过滑动变阻器R
1
的电流变大
题型:不详
难度:
|
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在如图所示的电路中,R
1
=2Ω,R
2
=4Ω,R
3
=12Ω,当电键K接a时,电压表的示数为4V,当电键K接b时,电压表示数为4.5V,试求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)当电键K接c时,通过R
2
的电流.
(3)断开电键K,在ac之间接一只理想电流表,则电流表的示数多大?
题型:不详
难度:
|
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如图所示电路中,R
1
=R
2
=R
3
=1Ω,当S接通时,电压表的示数为1V,当电键S断开时,电压表的示数为0.8V,求:电源电动势E及内阻r?
题型:不详
难度:
|
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某学习小组用如图所示的装置来测量物体的带电量:外表面镀有金属膜的空心塑料小球(带电后可看作点电荷),用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定着一个可测量丝线偏离竖直方向角度θ的量角器,M、N是两块相同的、正对着的平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场).小球的质量为m,M、N板之间的距离为d.
(1)使小球带上一定量的负电荷后闭合电键,丝线将向______板偏转(选填“M”或“N”);
(2)调节滑动变阻器R的滑片,读出多组相应的电压表的示数U和丝线的偏转角度θ.为得到小球的带电量,可以以电压U为横坐标,以______为纵坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率k.
(3)小球的带电量q=______.(用m、d、k等物理量表示)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,电路中电阻R
1
=4Ω,R
2
=8Ω,电源内阻r=2Ω,当开关S断开时,理想电流表A的示数I
0
=0.3A,则( )
A.电源电动势为E=3.6V
B.当S闭合时,电流表示数I=0.42A
C.开关S由断开到闭合,电源的输出功率变小
D.当开关S断开时,R
1
上的功率为3.6W
题型:不详
难度:
|
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