2015高考專題恒定電流動態(tài)分析電功率故障分析設(shè)計電路

1、恒定電流（動態(tài)分析、電功率、故障分析、設(shè)計電路）1、汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為58A，若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05，電流表內(nèi)阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了（）A、35.8W B、43.2W C、48.2W D、76.8W2.兩個電池1和2的電動勢E1> E2，它們分別向同一電阻R供電，電阻R消耗的電功率相同.比較供電時電池1和2內(nèi)部消耗的電功率P1和P2，電池的效率1和2的大小，則有（）A.P1>P2，1>2B.P1>P2，1<2C.P1<P2，

2、1>2D.P1<P2，1<23 .如圖所示，R1是可變電阻器.電壓表、電流表可看做理想電表，電源內(nèi)阻不計.閉合開關(guān)S，兩電表都有一定示數(shù).適當(dāng)調(diào)節(jié)可變電阻器，能使電壓表的示數(shù)加倍，而電流表的示數(shù)減半.則電阻R2消耗的電功率將（）AVR1R2SA變?yōu)樵瓉淼?/2 B變?yōu)樵瓉淼?/4C變?yōu)樵瓉淼?倍 D與原來相同4.如圖所示，直線A為電源的U-I圖線，曲線B為燈泡電阻的U-I圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電路的總功率分別是( )A4W、8WB2W、4WC4W、6WD2W、3W5 如圖所示，電路中電池的電動勢E=5V，內(nèi)電阻r=10，固定電阻R=90，R0是

3、可變電阻，在R0從零增加到400的過程中，求：（1）可變電阻R0上消耗功率最大的條件和最大熱功率（2）電池的電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和RR0Er6. 下圖為某小電熱水器的電路圖，R1為發(fā)熱板，當(dāng)熱水器處于加熱狀態(tài)時，水迅速被加熱；達到預(yù)定溫度后，S自動切換到另一擋，處于保溫狀態(tài)(1)說明S分別接a、b時，熱水器對應(yīng)的工作狀態(tài)(2)若熱水器加熱時的功率為550 W，保溫時發(fā)熱板的功率為88 W，求電阻R2.(3)當(dāng)S接a時，電路在5 min內(nèi)消耗的電能7. 如圖所示電路，滑動變阻器上標(biāo)有“50 1 A”，電源電壓恒定為6 V，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為03 V閉合開關(guān)S

4、，移動滑動變阻器滑片到某一位置時，電流表示數(shù)為0.2 A，電壓表示數(shù)為2 V求(1)電阻R1的阻值；(2)此時滑動變阻器消耗的功率；(3)為保證電路安全，電阻R1上允許消耗功率的范圍7、如圖所示的電路中，電源的電動勢E=80 V，內(nèi)電阻r=2，R1=4，R2為滑動變阻器.問：（1）R2阻值為多大時，它消耗的功率最大？（2）如果電源內(nèi)阻損耗功率不超過總功率的20%，R2應(yīng)取多少？（3）如果要求電源輸出功率為600 W，外電路電阻R2應(yīng)取多少？此時電源效率為多少？（4）該電路中R2取多大時，R1上功率最大？二、會分析動態(tài)電路的有關(guān)問題1.如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，a、b、c三盞燈均能發(fā)光，電源

5、電動勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略.現(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化的情況是（）E，racbRSA.a燈變亮，b燈和c燈變暗B.a燈和c燈變亮，b燈變暗C.a燈和c燈變暗，b燈變亮D.a燈和b燈變暗，c燈變亮2.如圖所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E和r，當(dāng)閉合開關(guān)S，向左移動滑動變阻器的滑片時，下列說法正確的是（）VASA.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小C.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小D.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大3如圖電路中，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數(shù)情況為（）VA R1R2R3baPA電壓表示

6、數(shù)增大，電流表示數(shù)減少B 電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大C 兩電表示數(shù)都增大D 兩電表示數(shù)都減少4.如圖所示的電路中，各個電鍵均閉合，且k2接a，現(xiàn)要使靜止在平行板電容器兩極板之間的帶電微粒向下運動，則應(yīng)該（）k3Ck2back1R1R4R3R2將k1斷開將k2擲在b將k2擲在c將k3斷開A. B. C. D.5. 如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，只閉合開關(guān)S1時，燈泡L發(fā)光；如果再閉合S2，則()A兩個電流表的示數(shù)都變大B燈泡L的亮度變小C電路的總電阻變小D電壓表的示數(shù)變小三、故障分析1. 在如下圖所示的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮，電流表的指針幾乎指在零刻度線，電壓表指針則有

7、明顯偏轉(zhuǎn)，該電路中的故障可能是()A燈泡L2短路B燈泡L2斷路C燈泡L1斷路D兩個燈泡都斷路2. 如圖所示電路，電源電壓不變，閉合開關(guān)S，燈L1和L2均發(fā)光，一段時間后，一盞燈突然熄滅，而電流表和電壓表的示數(shù)都不變出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是()A燈L1斷路B燈L2斷路C燈L1短路D燈L2短路3.如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作.一段時間后,發(fā)現(xiàn)其中1個電壓表示數(shù)變大,則（ ）A.燈L可能變亮 B.燈L亮度可能不變C.電阻R可能斷路 D.電阻R可能短路四、設(shè)計電路1.檢測一個標(biāo)稱值為5的滑動變阻器?？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈待測滑動變阻器Rx，全電阻約5（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）

8、B電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6C電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12D電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kE電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kF滑動變阻器R，全電阻約20G直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計H游標(biāo)卡尺I毫米刻度尺J電鍵S導(dǎo)線若干用伏安法測定Rx的全電阻值，所選電流表_（填“A1”或“A2”），所選電壓表為_(填“V1”或“V2”)。畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實物連接成測量電路。AV+ + RxRES為了進一步測量待測量滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設(shè)計一個實驗方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和

9、總長度的表達式。2.（2009福建T19）（18分）（6分）在通用技術(shù)課上，某小組在組裝潛艇模型時，需要一枚截面為外方內(nèi)圓的小螺母，如圖所示?，F(xiàn)需要精確測量小螺母的內(nèi)徑，可選用的儀器有：A50等分的游標(biāo)卡尺 B螺旋測微器在所提供的儀器中應(yīng)選用。在測量過程中，某同學(xué)在小螺母中空部分360º范圍內(nèi)選取不同的位置進行多次測量取平均值的目的是。器材（代號）規(guī)格電流表（A1）電流表（A2）電壓表（V1）電壓表（V2）滑動變阻器（R1）滑動變阻器（R2）直流電源（E）開關(guān)（S）導(dǎo)線若干量程050mA，內(nèi)阻約為50量程0200mA，內(nèi)阻約為10量程03V，內(nèi)阻約為10k量程015V，內(nèi)阻約為25k

10、阻值范圍015，允許最大電流1A阻值范圍01k，允許最大電流100mA輸出電壓6V，內(nèi)阻不計（12分）某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件。圖為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對其提出質(zhì)疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：I/AU/VO0.51.01.52.02.53.00.020.040.060.080.100.120.14為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用；電壓表應(yīng)選用；滑動變阻器應(yīng)選用。（以上均填器材代號）為達到上述目的，請在虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號。元件若發(fā)現(xiàn)實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請說明該伏安特性

11、曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點？相同點： ，不同點： 。一、會求解三種功率的有關(guān)問題1、B2、B 3、B 4、C5、分析與解：（1）可變電阻R0上消耗的熱功率：時，P0最大，其最大值：（2）當(dāng)電流最小時，電阻r和R消耗的熱功率最小，此時R0應(yīng)調(diào)到最大400，內(nèi)阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和為6.7.答案：解：(1)R110 (2)U2UU16 V2 V4 VP2U2I4 V×0.2 A0.8 W(3)電壓表示數(shù)為3 V時，R1上消耗的功率最大P1最大0.9 W當(dāng)滑動變阻器阻值最大時，R1上消耗的功率最大電路中最小電流I最小0.1 AP1最小IR1(0.1 A)2

12、5;10 0.1 WR1上允許消耗功率的范圍是0.1 W0.9 W8、解析：（1）將R1視為電源的內(nèi)電阻處理，則根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的特點，知道當(dāng)R2=R1+r時電源的輸出功率最大（即外電阻R2消耗的電功率最大）：R2=R1+r=(4+2) =6 ；（2）由=20%和I=得：R24 ;(3)P=I2R=（）2·（R1+R2）=（）2·（4+R2）=600 WR2=2 ；I= A=10 A=×100%=×100%=75%.（4）0二、會分析動態(tài)電路的有關(guān)問題1、B 2、D 3、A 4、C5、S1閉合時僅L接入電路，電壓表測電源電壓，A1和A2的示

13、數(shù)相等，都測量L的電流；S2閉合后，R與L并聯(lián)，因此總電阻變小，總電流變大，A2的示數(shù)變大，A1仍測L的電流，示數(shù)不變，電壓表仍測電源電壓，示數(shù)也不變，因此C項正確三、故障分析1.答案：B解析：電流表指針幾乎指在零刻度線說明電路中的某處斷路，這時要用電壓表判斷故障的位置，當(dāng)電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則和電壓表并聯(lián)的部分電路斷路，顯然題目中和電壓表并聯(lián)的是燈泡L2，因此故障是燈泡L2斷路，選B.如果兩個燈泡都斷路，則電壓表的讀數(shù)是0；其他兩種情況下電壓表的讀數(shù)也都是0.2.答案：A 解析：解答此類題的關(guān)鍵是判斷準(zhǔn)電路的連接方式和表的作用，再判斷是什么故障，哪個元件發(fā)生此故障由圖知燈L1和L2并聯(lián)，電

14、流表測L2的電流，電壓表測電源電壓有一盞燈熄滅，說明故障是斷路，不是短路，電流表示數(shù)不變，所以燈L2沒發(fā)生斷路，故L1發(fā)生斷路注意：在串聯(lián)電路中，電壓表與某一用電器并聯(lián)，如果示數(shù)為電源電壓，有兩個可能：此用電器斷路；其它用電器短路3.C四、設(shè)計電路1. （1）A1 ，V2AVRxRESAV+ + RxRES方案一：分壓接法AVRxRESAV+ + RxRES方案二：限流接法（2）電路原理圖和對應(yīng)的實物連接如圖方案一：需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺主要操作步驟：數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡尺）測量所有線圈的排列長度L，可得電阻絲的直徑為d=L/n；用游標(biāo)卡尺測量變阻器

15、線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長度l=n(D-)，也可以用游標(biāo)卡尺測量變阻器瓷管部分的外徑D，得電阻絲總長度l=n(D+)。重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值方案二需要的器材：游標(biāo)卡尺主要的操作步走驟：數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2，可得電阻絲的直徑為d=電阻絲總長度l=（D1+D2）重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值 2. A 減小實驗的偶然誤差 元件A2V1R1ESA2，V1，R1如圖相同點：通過該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系； 不同點：該元件的電阻值隨電壓的升高而減小，而小電珠的電阻值隨電壓的升高而增大。減小，而小電珠的電阻值隨電壓的升高而增大。（2）解