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p56p60物理黄皮1
P56.
11.一台电风扇的额定功率是60W,内阻为2Ω,当它接在220V的电压下正常运转时,求:
(1)电风扇正常运转时,通过它的电流多大?
每秒钟有多少电能转化为机械能?
(2)若接上电源后,电风扇因故不能转动,这时通过它的电流多大?
电风扇实际消耗的电功率多大?
此时可能会发生什么问题?
解:
(1)电风扇正常运转,消耗的功率为额定功率P=UI
所以
由能量守恒定律得W=Q+E,Pt=I2Rt+E
所以E=Pt-I2Rt=59.85J
(2)电风扇不转动,相当于纯电阻,由欧姆定律得:
U=I'R
所以
实际消耗的电功率P'=
由于电风扇实际消耗的电功率远大于其额定功率,且电能全部转化为内能,电动机将被烧坏
12.环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。
某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103 kg。
当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。
在此行驶状态下
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。
结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
解:
(1)驱动电机的输入功率
(2)在匀速行驶时
汽车所受阻力与车重之比
(3)当阳光垂直电磁板入射时,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积
若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为
,则
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P
由于
,所以电池板的最小面积
分析可行性并提出合理的改进建议
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2.欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的,有关欧姆表的使用和连接,正确的叙述是( )
A.测电阻前要使红黑表笔相接,调节调零电阻,使表头的指针指零
B.红表笔与表内电池的正极相连接,黑表笔与表内电池的负极相连接
C.红表笔与表内电池的负极相连接,黑表笔与表内电池正极相连接
D.测电阻时,表针偏转角度越大,待测电阻值越大
解析:
选AC.每次测量电阻之前都要进行欧姆调零,所以A正确;由欧姆表内部结构可知B错,C对;测电阻时,表针偏转角度越大,说明通过表头的电流越大,待测电阻值越小,故D错.
7.如图所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表G的满偏电流Ig=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_____色。
按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx="______"kΩ。
红 5
此题涉及多用电表。
在使用仪表的时候,电流总是从红表笔流入仪表,A与电源负极相连,电流从A点流入仪表,所以接线柱A相连的表笔颜色是红色。
由满偏电流和电源电动势可知欧姆表的内阻为
,欧姆表的中值电阻等于内阻,所以刻度盘正中央指示的阻值即Rx为5kΩ。
本题考查了欧姆表的原理,有一定难度。
用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。
若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?
请填在表格中。
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1.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时,如果两手同时分别接触两表笔的金属杆,则造成测量值( )
A.比真实值大 B.比真实值小
C.与真实值相等 D.可能比真实值大,也可能小
B 解析:
这样测出的是人体电阻与被测电阻的并联值,所以要比真实值小.
3.用万用表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入万用表的正(+)插孔,则( )
A.测电压时电流从红表笔流入万用表;测电阻时电流从红表笔流出万用表。
B.测电压、测电阻时电流均从红表笔流入万用表。
C.测电压、测电阻时电流均从红表笔流出万用表。
.解:
万用表测直流电压U时电源在表外,电流从红表笔流入万用表;测R时电源在表内,红表笔接电池负极,所以电流从红表笔流入万用表,所以选B。
4.某位同学用多用表测量一个定值电阻的阻值,多用电表的欧姆挡有R×1、R×10、R×100三挡,他用R×10挡测量电阻时,发现电表的指针偏转角度很大,于是他进行了如下的操作,完成了实验:
A.将电表选择开关旋到R×100挡
B.用电表的两支表笔接触电阻的两端,从电表指针的偏转进行正确的读数
C.将测量的结果记录下来
请指出该同学测量步骤中的错误和疏漏之处:
解析:
A中应选R×1挡,选挡后要调零;测量后要将选择开关旋到“OFF”挡或交流电压最高挡
“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件。
每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
为了探明盒内元件的种类及连接方式,某位同学用多用电表进行如下探测:
第一步:
用电压挡,对任意两连接线柱正、反向测量,指针均不发生偏转;第二步:
用电阻×100Ω挡,对任意两个接线柱正、反向测量,指针偏转情况如图所示
(1)第一步测量结果表明盒内__________。
(2)下图显示出了图
(1)中和图
(2)中欧姆表指针所处的位置,其对应的阻值是__________Ω;图显示出了图(3)中欧姆表指针所处位置,其对应的阻值是__________Ω
(3)请在下图的接线柱间,用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。
(4)一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图所示。
如果把图中e、f两端用导线直接相连,小灯泡可正常发光。
欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连,使小灯泡仍可发光,那么,e端应连接到__________接线柱,f端应连接到__________接线柱。
(1)不存在电源
(2)1200,500
(3)
(4)c,a
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1.用多用电表欧姆挡测电阻时,下列说法正确的是()
A.测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零
B.为了使测量值比较准确,应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起,以使表笔与待测电阻接触良好
C.待测电阻若是连在电路中,应当先把它与其他元件断开后再测量
D.使用完毕应当拔出表笔,并把选择开关旋到OFF挡或交流电压最高挡
解析:
A选项不对,是对于倍率无须调换的第二次测量就不必进行欧姆调零,例如你用×1档测量了一个15Ω的电阻,下一次要测量一个16Ω的电阻或者与这个电阻接近的电阻,这时就无须重新调零。
人身体也由电阻,若用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起,测量结果不准确,B选项不对。
4.下面关于多用电表的使用中出现一些与事实不相符合的现象有( )
A.待测电阻不跟别的元件断开,其测量值将偏大
B.测量电阻时,用两手碰表笔的金属杆,其测量值偏小
C.测量电阻时,如果电路不和电源断开,可能出现烧坏表头的情况
D.用多用电表测量60W灯泡的电阻,其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大
A、待测电阻不跟别的元件断开,测量的是并联电阻,则测量值小于真实值.故A错误.
B、测量电阻时,用两手碰表笔的金属杆,相当于人和电阻并联,测量的是并联电阻,所以测量值偏小.故B正确.
C、测量电阻时,如果电路不和电源断开,可能出现烧坏表头的情况.故C正确.
D、因为灯泡正常工作时的电阻大于不工作时的电阻,所以用多用电表测量60W灯泡的电阻,其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻小.故D错误.
本题选错误的,故选AD
7.在商店选购一个10μF电容器,在只有一台多用电表的情况下,为了挑选一个优质产品,应选用哪个量程:
①直流电压挡;②直流电流挡;③欧姆挡;④交流电压挡.选好量程以后,再将多用电表两根测试笔接待检电容器,如果电容器是优质的,电表指针应该:
⑤不偏转;⑥偏转至最右边;⑦偏转至中值;⑧偏转一下又返回至最左边.正确的选项是( )
A.①⑤ B.①⑥
C.③⑤ D.③⑧
解析:
若用电压、电流挡,则因无电源无法检测,故要用欧姆挡,刚接通时是充电过程,充电完毕后,相当于断路,电阻无穷大,故测量时指针先偏转一下又返回到最左边.
答案:
D
8.如图所示电路的三根导线中有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的.为了查出断导线,某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数.在下列选挡中,符合操作规程的是( )
A.直流10V挡
B.直流0.5A挡
C.直流2.5V挡
D.欧姆挡
考点:
多用电表的原理及其使用.
专题:
恒定电流专题.
分析:
用多用表检测故障若使用电压档或电流档,将其连入电路要注意量程,用欧姆档要把待检测电路从电源断开.
解答:
解:
用电压档检测其量程要大于6V,故A正确,C错误
用电流档要用较大量程,所给B中的0.5A太小,故B错误
用欧姆档要把电源断开,本题操作没有,故D错误
故选:
A
点评:
考查多用电表的使用,明确利用其检测故障要注意量程.
在做“测定金属的电阻率”的实验时,有位同学按图所示电路进行连线,他共用7根导线:
ab、cd、ef、ff′、e′d′、d′c′、b′a′,由于其中有一根内部断开的导线,所以当他合上开关S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表读数都约为4.5V,电流表读数接近零.
(1)根据上述现象可判断出是导线______或______断开.
(2)若他用多用电表的直流电压挡进行检查,合上开关S后,那么选择开关最好置于______挡.(填序号)
A.1V B.5V C.25V D.250V
接下来测量ff′间直流电压时,红表笔应接触______端,若测试结果为4.5V,则是导线______断开.
(3)用游标卡尺测量金属材料的直径时,某一次测量结果如图所示,图中读数为______mm.
解析:
(1)电流表读数接近零,知电路中总电阻非常大,电压表示数不变,则ff’或e’d’断路.
(2)因为电源的电压大约4.5V,则直流电压的选择开关选择5V档.多用电表电流从红表笔进,黑表笔出,所以红表笔接触f端,若测试结果为4.5V,则是导线ff′断开.
(3)游标卡尺的读数为:
2mm+0.05×7mm=2.35mm.
故答案为:
(1)ff’或e’d’
(2)B、f、ff’(3)2.35mm
在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示。
闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
(1)若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
(2)若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。
先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。
若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是________、________、________。
(1)待测金属丝
(2)直流电压10V,红,0,E,E
12.如图所示是简化的多用电表的电路.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3 A.S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大 B.S与3,4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大 C.S与3、4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大 D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表 12.AD S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,R1+R2起分流作用,所以,S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻小,所以前者量程较大;S与3、4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3>R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻。
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