恒定電流練習(xí)與習(xí)題解答

1、恒定電流 練習(xí)和習(xí)題解答練習(xí)一（1）導(dǎo)線中的電流為10A，20s內(nèi)有多少電子通過導(dǎo)線的橫截面？解：20s內(nèi)流過橫截面的電量Q=It=1020C=200C所以，通過導(dǎo)（2）給燈泡加上220V的電壓，通過燈絲的電流是0.5A，燈絲的電阻是多少？（3）要使一個(gè)電阻是190的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生0.2A的電流，應(yīng)該給它加上多大的電壓？解：U=IR=0.2190V=38V（4）某電流表可測(cè)量的最大電流是10mA已知一個(gè)電阻兩端的電壓是8.0V時(shí)，通過的電流是2mA如果給這個(gè)電阻加上50V的電壓，能否用這個(gè)電流表測(cè)量通過這個(gè)電阻的電流？解：在R一定的條件下，U2U1=I2I1已知U1=8.0V，U2=50V，了電流

2、表允許通過的最大電流10mA，給電阻加上50V的電壓時(shí)，就不能用該電流表測(cè)量通過這個(gè)電阻的電流了（5）如果電燈、電爐等用電器連接電源的兩根導(dǎo)線，由于絕緣皮破損致使金屬線芯直接接觸，就發(fā)生了所謂短路短路時(shí)，電流不經(jīng)過用電器，而金屬導(dǎo)線的電阻一般都非常小，這時(shí)的電流將怎樣？器的電阻，這樣，通過用電器的電流不是很大的如果發(fā)生短路，那么電阻R就是僅僅指導(dǎo)線的電阻R導(dǎo)了，而R導(dǎo)0，電壓加在電阻很小很小的導(dǎo)線上，電流就會(huì)很大，以致急劇的發(fā)熱升溫而引起危險(xiǎn)說明：短路危險(xiǎn)在初中已經(jīng)講過，在此再復(fù)習(xí)一下，要求學(xué)生在日常用電和做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，務(wù)必避免短路練習(xí)二（1）長(zhǎng)20m、橫截面積是10mm2的銅導(dǎo)線的電阻是多少

3、？解：銅的電阻率=1.710-8m，10mm2=10-5m2，代入公式，（2）導(dǎo)線的電阻是4，把它對(duì)折起來作為一條導(dǎo)線用，電阻變?yōu)槎嗌伲咳绻阉鶆蚶L(zhǎng)到原來的2倍，電阻又變?yōu)槎嗌?？答：?duì)折起來，導(dǎo)線的長(zhǎng)度減半，橫截面加倍，所以電阻要變?yōu)樵羰蔷鶆蚶L(zhǎng)，不僅長(zhǎng)度增加到原來的2倍，而且橫截面積變細(xì)，R=4R=16（3）有一條康銅絲，橫截面積為0.10mm2，長(zhǎng)度為1.22m在它的兩端加0.60V電壓時(shí)，通過它的電流正好是0.10A，求這種康銅絲的電阻率解：由U=0.60V，I=0.10A可得這條康銅絲的電阻=4.910-7m（4）用橫截面積為0.63mm2、長(zhǎng)200m的銅線繞制一個(gè)線圈這個(gè)線圈容

4、許通過的最大電流是8.0A，這個(gè)線圈兩端至多能加多高的電壓？解：查表可知銅的電阻率為=1.710-8m，所以能加的最高電壓為U=IR=8.05.4V=43V（5）滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)如圖2-48所示A、B是金屬絲的兩個(gè)端點(diǎn)，C、D是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)，可滑動(dòng)的滑片P把金屬桿與電阻絲連接起來如果把A和C接線柱連入電路中，當(dāng)滑片P由B向A移動(dòng)時(shí)，電路中的電阻由大變小，這是為什么？你還可以設(shè)計(jì)幾種方案，當(dāng)滑片P移動(dòng)時(shí)，使接入電路的電阻由大變??？答：A、C接入電路，則變阻器的左半邊電阻絲PA是有用的（串聯(lián)在電路中）當(dāng)P從B向A移動(dòng)時(shí)，電阻絲串入電路中的部分的長(zhǎng)度縮短，電阻變小，因而電路的總電阻也變小了P移動(dòng)

5、時(shí)，使接入電路的電阻R由大變小的方案有：連接D、A端，P向左移時(shí)R變??；連接C、B端，P向右移時(shí)R變小；連接D、B端，P向右移時(shí)R變小練習(xí)三（1）在學(xué)校、家庭或其他方便的地方觀察幾種常見的用電器，記下它們的額定功率和額定電壓自己設(shè)計(jì)一個(gè)表格，把觀察的結(jié)果抄在作業(yè)本上答：（表格見下頁，僅供參考）（2）在用電器功率為2.4kW、電源電壓為220V的電路中，應(yīng)不應(yīng)該選用熔斷電流為6A的保險(xiǎn)絲？因?yàn)?0.9A6A，故該種保險(xiǎn)絲不能用（3）日常使用的電功單位是千瓦時(shí)（俗稱“度”），等于功率為1kW的電流在1h內(nèi)所做的功1kWh等于多少焦耳？解：1kWh=1kW1h=10003600J=3.6106J（4

6、）額定電壓是220V，功率是40W、60W、100W的燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（5）在電阻器上除了標(biāo)明電阻值，還標(biāo)明額定功率值這是它工作時(shí)允許消耗的最大功率，超過這個(gè)功率，電阻器會(huì)被燒壞有一個(gè)“2k允許加在這個(gè)電阻器上的最大電壓是_V；這個(gè)電阻器上能通過的最大電流是_A；給這個(gè)電阻器加上10V的電壓時(shí)，它消耗的功率是_W答：22.4V；0.112A；0.05V練習(xí)四（1）額定電壓是220V、電阻是160的電熱水器，電功率是多少瓦？每分鐘產(chǎn)生多少焦耳熱量？Q=Pt=30360J=1.82104J（2）有一個(gè)1kW、220V的電爐，正常工作時(shí)電流是多少？如果不考慮溫度對(duì)電阻的影響，把它接在1

7、10V的電壓上，它消耗的功率將是多少？說明：電爐的電阻絲的電阻值保持一定當(dāng)電壓改變后，通過它的電流也改變，不能用4.55A來計(jì)算了（3）輸電線的電阻共計(jì)1，輸送的電功率是100kW，用400V的低壓送電，輸電線因發(fā)熱損失的功率是多少千瓦？改用104V的高壓送電呢？解：畫圖2-49表示遠(yuǎn)距離輸電發(fā)熱損失的功率為：P導(dǎo)=I2R導(dǎo)=25021W=62500W功率，因?yàn)閁=400V是輸出總電壓，其中包括導(dǎo)線電阻上的電壓降和用求導(dǎo)線中的電流，因?yàn)閁=400V不是導(dǎo)線上的電壓降（4）容量都是2L的電水壺，功率是1kW的，20min可以將水燒開，而功率是3kW的只要5min就可以將水燒開為什么小功率的電水壺

8、不經(jīng)濟(jì)？答：在加熱的過程中，由于水壺的溫度比周圍環(huán)境溫度高，電水壺將向外散熱功率小的電水壺加熱的時(shí)間較長(zhǎng)，向外散熱的時(shí)間也長(zhǎng)，損失能量較多而不經(jīng)濟(jì)練習(xí)五（1）求電阻值分別是2、3、4的三個(gè)電阻串聯(lián)后的總電阻如果用4.5V的電源給這三個(gè)串聯(lián)電阻供電，每個(gè)電阻兩端的電壓是多少？解：R總=R1+R2+R3=2+3+4=9所以 U1=IR1=0.52V=1V，U2=IR2=0.53V=1.5V，U3=IR3=0.54V=2V（2）由兩個(gè)電阻器組成的串聯(lián)電路，兩端的電壓是100V，其中一個(gè)電阻器的電阻是80，兩端電壓是40V，求另一個(gè)電阻器的電阻解：畫出電路圖來示意，見圖2-50用電器R2的電壓是U2=

9、U-U1=100V-40V=60V說明：串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比，因此本題也可由U1（3）在圖2-51所示的分壓器電路中接入一個(gè)電壓表測(cè)UPB的值在P從A向B滑動(dòng)的過程中，如果電壓表的示數(shù)總等于U，故障出在哪里？如果電壓表的示數(shù)總等于零，故障出在哪里？已知電源和電壓表都是好的答：畫出圖2-52，當(dāng)P由A向B滑動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)始終等于U說明P與A等勢(shì)，則PA中應(yīng)該沒有電流（I=0）電路中有開路而且開路發(fā)生在B處這樣，P、A與電源正極同，B與電源負(fù)極同，電壓表示數(shù)總是U若電壓表示數(shù)總是零則表示P與B等勢(shì)，PB中沒電線（I=0）則應(yīng)當(dāng)在A處發(fā)生開路，A與電源正極同，P、B與電源負(fù)極同，電壓表

10、示數(shù)總為零當(dāng)然假設(shè)電源到A和電源到B之間的導(dǎo)線連接均沒斷路，則可能在A或B處出現(xiàn)接頭松脫接觸不良現(xiàn)象（4）分別標(biāo)著“220V 100W”和“220V 40W”的兩個(gè)燈泡，串聯(lián)后接在220V的照明電路中，消耗的功率各是多少？哪一個(gè)燈泡消耗的功率大？為什么？（計(jì)算時(shí)假設(shè)燈絲電阻不隨溫度而改變）解：先求出燈絲電阻“220V 100W”燈泡串聯(lián)后的功率變?yōu)镻1=I2R1=（0.13）2484W=8.18W“220V 40W”燈泡串聯(lián)后的功率變?yōu)镻2=I2R2=（0.13）21210W=20.4W，可見后者的功率大因?yàn)榇?lián)后兩燈泡的電流相同了，消耗的電功率便與兩燈絲的電阻成正比了后者的燈絲電阻值較大，功

11、率也大練習(xí)六（1）電路里有四個(gè)阻值分別是20、40、50、200的電阻并聯(lián)著，求電路的總電阻是多少？（2）用阻值分別是10k、20k、80k的三只電阻，怎樣連接可以得到26k的電阻？答：不可能三個(gè)串聯(lián)；如果三個(gè)并聯(lián)，則總電阻將小于10，也不k=26k即將20k和80k的電阻并聯(lián)，再跟10k的電阻串聯(lián)，就得到26k的電阻（3）R1、R2兩個(gè)電阻并聯(lián)，其中R1為200，通過R1的電流I1為0.20A，通過整個(gè)并聯(lián)電路的電流I為0.80A，求R2和通過R2的電流I2解：畫示意圖2-54已知R1=200，I1=0.20A，又已知I=0.80A，所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A根據(jù)

12、并聯(lián)分路中電流與電阻成反比可（4）分別標(biāo)著“220V 100W”和“220V 40W”的兩個(gè)燈泡并聯(lián)后接在110V的電源上，它們消耗的功率各是多少？哪一個(gè)燈泡消耗的功率大？（計(jì)算時(shí)不考慮溫度對(duì)電阻的影響）前者消耗功率較大（5）一個(gè)盒子內(nèi)裝有由導(dǎo)線和三個(gè)阻值都為R的電阻組成的電路圖答：如圖2-56所示練習(xí)七（1）已知電流表的內(nèi)阻Rg為100，滿偏電流Ig為3mA要把它改裝成量程是6V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？要把它改裝成量程是3A的電流表，應(yīng)并聯(lián)多大的電阻？解：已知Rg=100，Ig=310-3A把電流表改裝為量程U=6V的電壓表：用Ug表示電流表偏轉(zhuǎn)到滿刻度時(shí)它兩端的電壓，Rx表示分壓電阻，

13、Ux表示Rx分去的電壓（圖2-57），則Ug=IgRg=310-3100V=0.3VUx=U-Ug=6V-0.3V=5.7V所以 Rx=2000-100=1900把電流表改裝為量程I=3A的電流表：用Rx表示分流電阻，Ix表示Rx分去的電流（圖2-58），則Ix=I-Ig=3A-310-3A=2.997A由 IxRx=IgRg，（2）某電流表串聯(lián)一個(gè)9.5k的電阻后，可測(cè)量的最大電壓是10V如果給它串聯(lián)一個(gè)49.5k的電阻，可測(cè)量的最大電壓是50V求電流表的內(nèi)阻Rg和滿偏電流Ig解：畫圖2-59示意通過表頭的滿偏電流Ig是不變的所以U1=Ig（Rg+R1），U2=Ig（Rg+R2）已知R1=9

14、.5103，U1=10V，R2=49.5103，U2=50V，由此得=500=0.5k（3）如果給電壓表串聯(lián)一個(gè)阻值等于電壓表內(nèi)阻的電阻，它的量程變?yōu)槎嗌?？它的刻度盤數(shù)字（圖2-60甲）應(yīng)怎么改？如果給電流表并聯(lián)一個(gè)阻值等于電流表內(nèi)阻的電阻，它的量程變?yōu)槎嗌?？它的刻度盤數(shù)字（圖2-60乙）應(yīng)怎么改？答：電壓表串聯(lián)了阻值等于其內(nèi)阻的電阻以后，量程將擴(kuò)大一倍，即擴(kuò)大到二倍刻度盤數(shù)字應(yīng)把3V改成6V；2V改成4V；1V改成2V電流表并聯(lián)了阻值等于其內(nèi)阻的電阻后，量程也將擴(kuò)大到二倍應(yīng)把刻度盤上的數(shù)字3A改為6A；2A改為4A；1A改為2A（4）圖2-61中的R代表用電器，R是滑動(dòng)變阻器，它起分壓電阻的

15、作用，移動(dòng)滑片P可以改變用電器R兩端的電壓設(shè)R的阻值為200，R的最大阻值也是200求R兩端的電壓的變化范圍答：當(dāng)P滑到R的下端時(shí)，R全部串入電路中，由于R的最R的上端時(shí)，R被短路而全部沒用，此時(shí)R兩端的電壓是100V所以，R兩端電壓變化范圍為50100V練習(xí)八（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)電阻為0.12，外電路的電阻為1.28，求電路中的電流和路端電壓U=IR=1.071.28V=1.37V（2）電動(dòng)勢(shì)為2.0V的電源，與9.0的電阻接成閉合電路，電源兩極間的電壓為1.8V求電源的內(nèi)電阻U=-U=2.0V-1.8V=0.2V（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)電阻為0.50，把它接在4.0的外

16、電路中，路端電壓是多少？如果在外電路上并聯(lián)一個(gè)6.0的電阻，路端電壓又是多少？如果6.0的電阻不是并聯(lián)而是串聯(lián)在外電路中，路端電壓又是多少？所以 U1=I1R1=1.04.0V=4.0V；所以 U3=I3（R1+R2）=0.43（4.0+6.0）V=4.3V（4）在圖2-62中，加接一個(gè)電流表，就可以測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻當(dāng)變阻器的滑片在某一位置時(shí)，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是0.20A和1.98V，改變滑片的位置后，兩表的讀數(shù)分別是0.40A和1.96V求電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻解：畫出圖2-63的電路圖，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得=U1+I1r， =U2+I2r，式中U1=1.98V，I1=0

17、.20A，U2=1.96V，I2=0.40A解出r得：代入=U1+I1r，得=1.98V+0.200.1V=2.00V（5）許多人造衛(wèi)星都用太陽能電池供電太陽能電池由許多片電池板組成某電池板的開路電壓是600mV，短路電流是30mA求這塊電池板的內(nèi)電阻是多少？解：開路電壓可近似認(rèn)為是電源電動(dòng)勢(shì)，=60010-3V短路電練習(xí)九（1）找一個(gè)半導(dǎo)體收音機(jī)，打開看看里面有幾節(jié)電池，是怎樣接的算一算這個(gè)收音機(jī)的電源電壓是多少？說明：課上教師示范怎樣打開半導(dǎo)體收音機(jī)，并如何觀察里面的電池個(gè)數(shù)然后讓學(xué)生回去實(shí)際觀察（2）太陽能電池由許多電池小片串聯(lián)或并聯(lián)組成某種電池的電動(dòng)勢(shì)是600mV，允許通過的最大電流是

18、25mA求在下列兩種情況中應(yīng)該怎樣連接電池小片：需要240V，25mA的電源；需要600mV，2.5A的電源解：可將400個(gè)電池小片串聯(lián)；可將100個(gè)電池小片并聯(lián)（3）有10個(gè)相同的蓄電池，每個(gè)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2.0V，內(nèi)電阻為0.04把這些蓄電池接成串聯(lián)電池組，外接電阻為3.6求電路中的電流和電池組兩端的電壓因?yàn)閁=IR，所以電池組兩端電壓U=5.03.6V=18V說明：求出電流后也可這么求電池組兩端的電壓：U=-Ir=20V-5.00.0410V=18V（4）有兩個(gè)相同的電池，每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)電阻為1.0把這兩個(gè)電池接成并聯(lián)電池組，外接電阻為9.5求通過外電路的電流和電池組兩

19、端的電壓電池組路端電壓 U=IR=0.159.5V=1.43V兩個(gè)電池是并聯(lián)的，每個(gè)電池兩端電壓都是1.43V（5）圖2-64的盒內(nèi)有由導(dǎo)線和三節(jié)干電池組成的電池組，A、B、C、D是四個(gè)接線柱用電壓表測(cè)量任意兩點(diǎn)間的電壓，測(cè)量結(jié)果如下：UAC=0；UBD=UAB=UCB=1.5V；UAD=UCD=3V試判斷盒內(nèi)電池是怎樣連接的？解：答案不是唯一的如圖2-65所示練習(xí)十（1）按照課本圖2-26甲（教參圖2-10）的接法測(cè)電阻，如果電流表的讀數(shù)是0.2A，電壓表的讀數(shù)是30V，算得的待測(cè)電阻的阻值是多少？這個(gè)阻值比實(shí)際的阻值大還是??？如果已知電壓表的電阻是3k，利用并聯(lián)電路的知識(shí)，算出更精確一些的

20、電阻R的值測(cè)得的阻值比實(shí)際阻值要小因?yàn)檫@么算出的R實(shí)際上是待測(cè)電阻和電壓表電阻的并聯(lián)總電阻（2）在課本圖2-26乙（教參圖2-11）中，如果電壓表的讀數(shù)為10V，電流表的讀數(shù)為0.10A，電流表的電阻為0.20求待測(cè)電阻的阻值實(shí)際上，上面計(jì)算出來的阻值是（R+RA）所以，待測(cè)電阻的較精確的阻值為R=R-RA=100-0.20=99.8習(xí)題（1）三個(gè)阻值都是12的電阻，可以有幾種連接方法？連接后的等效電阻（即總電阻）各是多大？解：三個(gè)串聯(lián)，總電阻R1=312=36；兩個(gè)并聯(lián)再跟第三個(gè)串聯(lián)，總電阻兩個(gè)串聯(lián)再跟第三個(gè)并聯(lián)，總電阻（2）一個(gè)盒子內(nèi)裝有由導(dǎo)線和幾個(gè)相同阻值的電阻組成的電路，盒外的1、2、

21、3、4是該電路的四個(gè)接線柱（圖2-66），已知1、2間的電阻是1、3和2、4間電阻的2倍而3、4間沒有明顯的電阻試畫出盒內(nèi)電路最簡(jiǎn)單的一種電路圖答：如圖2-67所示，最簡(jiǎn)單的用兩個(gè)電阻，可像圖甲那樣連接說明：本題如果不限制條件則有無窮多解，用四個(gè)電阻可像圖乙那樣連接；用五個(gè)電阻可像圖丙那樣連接本章練習(xí)九（5）和章末習(xí)題（2）黑盒子問題的不加限制條件的解答，物理教學(xué)1986年第8期34頁刊載的趙基清同志寫的匣子問題的解答可供參考（3）兩個(gè)電阻R1、R2跟電源串聯(lián)在一起如果在電阻R2的兩端并聯(lián)上一根導(dǎo)線L（圖2-68），判斷下列哪些說法是對(duì)的？（電源內(nèi)阻和導(dǎo)線L的電阻都忽略不計(jì)）通過電阻R1和R2

22、的電流相等；U1=U，電阻R2上的電壓為零；去掉電阻R2，電路中的電流不發(fā)生變化答：、正確（4）如圖2-69所示，在一個(gè)粗細(xì)均勻的金屬環(huán)上有A、B、C兩點(diǎn)接在電路中時(shí)，導(dǎo)線中的電流是6A，圓環(huán)消耗的功率是108W如果保持導(dǎo)線中的電流不變，換接A、C兩點(diǎn)，圓環(huán)消耗的功率是多少？解：導(dǎo)線中電流不變，則由P=I2R可知，功率P之比等于電阻R之比設(shè)圓環(huán)電阻（假設(shè)將圓環(huán)斷開，其兩端間的電阻）為6r接A、B（5）在圖2-70中，AB間的電壓UAB=9V，R1=R2=R3=6開關(guān)S打開和閉合時(shí)，電阻上的電壓各是多少？通過它們的電流各是多少？解：S打開時(shí)，UAB=9V，總電阻R=R1+R2=12所以R1上的電

23、壓U1=IR1=0.756V=4.5V；R2上的電壓U2=IR2=4.5V6V=6V（6）用一個(gè)電源、一個(gè)電流表和一個(gè)已知阻值的電阻R，怎樣測(cè)量一個(gè)未知的電阻Rx？如果把電流表換成電壓表，又應(yīng)該怎樣測(cè)量Rx的大??？畫出電路圖，寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟，列出求Rx的計(jì)算式（電源內(nèi)阻忽略不計(jì)）解：先用電流表照?qǐng)D2-71甲那樣連接電路，測(cè)出I1由=I1R，測(cè)出電源電動(dòng)勢(shì)（電源內(nèi)阻不計(jì)，不必列入算式中）再照?qǐng)D2-71乙那樣把Rx接入電路，由電流表讀出I2，再由=I2（R+Rr），便可計(jì)算算出I；再像2-71丁那樣用電壓表測(cè)出Rx兩端的電壓U2，因?yàn)镽x與R串聯(lián)，電流相同，所以說明：上述測(cè)量中，沒有考慮電壓表

24、、電流表本身的內(nèi)阻對(duì)電路的影響，因此測(cè)量結(jié)果是不很精確的（7）在圖2-72的電路中，電壓U為10V，電阻R為5.0當(dāng)c、d連接起來時(shí)，電路中的電流有多大？當(dāng)內(nèi)阻Rg為0.10的電流表兩端分別接在c、d上時(shí)，電路中的電流有多大？換用內(nèi)阻為0.01的電流表接在c、d上，電路中的電流有多大？將電流表串聯(lián)在電路中測(cè)量電流，對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？接入Rg=0.10的電流表，電路中的電流接入Rg=0.01的電流表，電路中的電流由上述可見，電流表串聯(lián)接入電路后，增加了電路中的總電阻值，使測(cè)得的電流比原來的小，電流表的內(nèi)阻越大，造成的誤差也越大（8）照明電路的電壓U=220V，并聯(lián)了20盞電阻R都是807（發(fā)光時(shí)的電阻）的電燈，兩條輸電線的電阻r都是1.0（圖2-73）只開10盞燈時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率、輸電線上損失的電壓和損失的電功率各是多大？20盞燈都打開時(shí)，情況又怎樣？整個(gè)電路消耗的電功率為P總=IU=2.66220W=585W輸電線上損失的電壓U=I2r=2.662.0V=5.3V輸電線上損失的電功率P=I22r=2.6622.0W=14W整個(gè)電路消耗的電功率為P總=IU=5.19220W=1.14103W輸電線上損失的電壓U=I2r=5.192.0V=10.4V輸電線上損失的電功率P=I22r=5.1922.0W=54W說明：用電器增多，電流增大，輸電線上的電壓