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在如图所示电路中,定值电阻R的阻值为2Ω,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关k...

在如图所示电路中,定值电阻R的阻值为2Ω,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关k,当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为0v到3v,安培表的变化范围为0.75A到1.0A.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)移动变阻器滑片时,能得到的电源最大输出功率.

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(1)分别列出电压为0V和3V时的闭合电路的欧姆定律的表达式,联立可解得电动势与内阻; (2)列出电源的输出功率的表达式,由数学关系可得出电源的最大输出功率. 【解析】 (1)当Rx1=0时,Ux1=0v,对应电流为I1=1A,由闭合电路欧姆定律得: E=I1×(R+r)-----------① 当Rx为最大值时,Ux2=3v,对应电流为I2=0.75A,由闭合电路欧姆定律得: E=I2×(R+r)+Ux2--------② Rx的最大值为; 由①②两式代入数据得:E=12v    r=10Ω; (2)电源的输出功率: 当Rx+R=r时,电源有最大输出功率,但Rx+R恒小于r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当Rx+R取最大值是输出功率最大.即 =3.375W; 答:(1)电源的电动势为12V,内阻为10Ω;(2)电源的最大输出功率为3.375W.
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考点分析:
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如图甲所示,质量为m=5g,长l=10cm的铜棒,用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=manfen5.com 满分网T.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度θ=53°,求此棒中恒定电流的大小.
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某同学的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).
当最大偏转角θ=53°时,棒受力平衡,有:tanθ=manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网               manfen5.com 满分网
(1)请你判断,他的解法是否正确?错误的请指出错误所在,并改正.
(2)此棒的最大动能是多少?
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有如下实验器材:
干电池2节;标有“3V、1W”的小灯泡一个;最大阻值为50Ω的滑动变阻器一只;电键、导线若干.
某实验小组利用以上实验器材连成如图所示的电路,在闭合电键后发现小灯泡不亮.为了探究小灯泡不亮的原因,同学们进行了如下的检测.
实验一:一位同学用多用电表的电压档进行检测.选择直流电压5V档,首先断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点之间的电压,发现表的示数为2.6V,测量a、b两点之间的电压时,表的示数为零;测b、c两点的电压时,表的示数为2.4V;测c、d两点的电压时,表的示数接近0.2V.
实验二:另一位同学用多用电表的欧姆档(表盘中央刻度为20)进行测量.在对多用电表进行了正确的操作之后,断开开关,两表笔分别接在开关的左端和b点,表的示数为零;两表笔接在b、c两点,表的示数为30Ω左右;两表笔接在c、d两点,表的示数为3Ω左右;两表笔接在d点和电池的负极,表的示数为零.
问:(1)实验一中“断开开关,红黑表笔分别接在a、d两点,伏特表的示数接近3V;然后闭合开关,再测量a、d两点的电压时,发现伏特表的示数为2.6V”.根据这句话对判断小灯泡不亮的原因你能得到哪些有用的结论?(三条)
a.   
b.   
c.   
(2)实验二中“对多用电表进行了正确的操作”指的是    (填字母代号)
A.将红、黑表笔分别插入“+”、“-”测试笔插孔
B.将红、黑表笔分别插入“-”、“+”测试笔插孔
C.将选择开关置于欧姆档的“×1”档
D.将选择开关置于欧姆档的“×10”档
E.将选择开关置于欧姆档的“×100”档
F.短接红、黑表笔,调整调零旋钮,使指针指在欧姆档的“0”刻度线处,然后断开表笔.
G.短接红、黑表笔,调整调零旋钮,使指针指在电流表的“0”刻度线处,然后断开表笔.
(3)“欧姆表的两表笔分别接在c、d两点,表的示数为3Ω左右”,而根据公式计算小灯泡的电阻是9Ω,其原因是           
(4)综合实验一和实验二可以判断小灯泡不亮的原因是    (填字母代号)
A.小灯泡短路B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路
E.闭合开关后开关断路F.电源的内阻太大
G.电源的电动势远小于正常值H.滑动变阻器接入电路的电阻太大.
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有一个小灯泡上标有“3V 0.2A”字样,现要测量其伏安特性曲线,下列器材可供选用:
A.电压表(0一3V,内阻1KΩ)    B.电压表(0-15V,内阻5KΩ)
C.电流表(0一0.3A,内阻2Ω)  D.电流表(0一0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,l A)        F.滑动变阻器(1000Ω,0.5A)
G.直流电源(6V,内阻不汁)             另有开关一个、导线若干.
①实验中电压表应选    ,电流表应选    ,滑动变阻器应选    .(只填器材的字母代号).
②在虚线框中画出实验电路图.
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某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零.实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是( )
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A.R3短路
B.RP短路
C.R3断开
D.R2断开
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如图所示,带有正电荷的A粒子和B粒子同时从匀强磁场的边界上的P点分别以30°和60°(与边界的交角)射入磁场,又同时从磁场边界上的Q点飞出,设边界上方的磁场范围足够大,下列说法中正确的是( )
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A.若A粒子是α粒子,则B粒子可能是质子
B.若A粒子是α粒子,则B粒子可能是氘核
C.A粒子和B粒子的速度之比为vA:vB=2:1
D.A粒子和B粒子的速度之比为vA:vB=manfen5.com 满分网:2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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