1、计算题 如图所示的电路中,R1、R 2均为定值电阻,且R 1=100Ω,R 2的阻值未知,R 3是一个滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求:

⑴电源的电动势和内电阻;
⑵定值电阻R 2的阻值;
⑶滑动变阻器R 3的最大值;
⑷上述过程中R 1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。
参考答案:(1) E=20V r=20
(2)
(3)
(4)2.25W 5W
本题解析:(1)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,代入数据得E=16+0.2r,E="4+0.8r"
联立解得E=20V,r=20
(2)当R3的滑键自左向右滑时,R3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。由此可知,图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时,R3=0,R1被短路,外电路总电阻即为R2,故由B点的U、I值可求出R2。

(3)当滑键在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻,再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
,
代入数值得滑动变阻器的最大阻值为
。
(4)当R1消耗的功率最大时,它两端电压最大,由
知,这时电路的总电流I应为最小,故应把滑动变阻器的阻值调到最大,再结合上面求出的有关数据,便可求出R1消耗的最大功率。当
时,
此时R1两端的电压为:
。
则R1消耗的最大功率为
又当
时,电源输出功率最大,即有
考点:闭合电路欧姆定律;电功率
本题难度:一般
2、简答题 用一个额定电压为12V的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示.求:
(1)在正常发光时,灯泡的电功率为多大?
(2)合上开关后,需要0.5s灯泡才能达到正常亮度.为什么灯泡未达到正常亮度时电流比正常发光时的电流要大?计算电流的最大值.
(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20V电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大?
参考答案:

(1)正常发光时U=12V,由图读出R=8Ω
则P=U2R=18W
? (2)灯泡未达到正常亮度时,灯丝温度低,电阻小,电压一定,由I=UR得,电流大.刚合上开关的瞬间,电阻的最小值Rmin=1Ω,电流的最大值Imax=URmin=12A.
? (3)灯泡正常发光时,流过灯泡的电流I=UR=1.5A?所以串联的电阻
R串=U串I=20-121.5≈5.3Ω
答:(1)在正常发光时,灯泡的电功率为18W;
? (2)灯泡未达到正常亮度时,灯丝温度低,电阻小,电压一定,电流大.电流的最大值为12A.
? (3)串联的电阻约为5.3Ω.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在使用电阻器件时,不仅要知道电阻的标称阻值,还要注意电阻的最大功率,否则在使用中如果超过电阻的最大功率,电阻将被烧坏.某人在调试电路时,用一个“100kΩ,
W”的电阻和一个“300kΩ,W”的电阻串联后作为400kΩ的电阻使用,则这两只电阻串联后允许消耗的总功率最大不得超过( )
A.W
B.W
C.W
D.W
参考答案:根据P=I2R知,“300kΩ,18W”的电阻的额定电流小,所以该电路中的电流不能超过该电阻的额定电流,Im=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图虚线框内为高温超导限流器;它由超导部件和限流电阻并联组成.超导部件有一个超导临界电流Ic,当通过限流器的电流I>Ic时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零,即R1=0Ω)转变为正常态(一个纯电阻,且R1=3Ω),以此来限制电力系统的故障电流.已知超导临界电流Ic=1.2A,限流电阻R2=6Ω,小灯泡L上标有“6V,6W”的字样,电源电动势E=8V,内阻r=2Ω.原来电路正常工作,超导部件处于超导态,灯泡L正常发光,现L突然发生短路,则( )
A.灯泡己短路前通过R2的电流为
A
B.灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
C.灯泡L短路后通过R1的电流为4A
D.灯泡L短路后通过R2的电流为A