高三物理北京第21講歐姆定律省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)

第二十一講 歐姆定律第1頁(yè)5。有兩個(gè)燈泡I-U特征如圖所表示（I和U軸都有刻度），將它們串聯(lián)起來(lái)接在220V電源上，求每個(gè)燈實(shí)際功率。更多資源

第2頁(yè)2。有一條長(zhǎng)350km海底電纜AB，現(xiàn)發(fā)覺(jué)因?yàn)槠浣^緣外皮在某處受到損傷造成絕緣性能變壞．為探查其受損地點(diǎn)，現(xiàn)做以下測(cè)量：(1)使B端開(kāi)路，在A端與地之間接入電動(dòng)勢(shì)為200V電池(電池內(nèi)阻和接地電阻均不計(jì))，測(cè)得B端對(duì)地電壓為40V．(2)使A端開(kāi)路，在B端與地之間接入電動(dòng)勢(shì)為200V電池，測(cè)得A端對(duì)地電壓為50V．你能依據(jù)以上測(cè)量結(jié)果計(jì)算出破損地點(diǎn)距A端距離嗎?第3頁(yè)如圖(a)所表示，設(shè)破損地點(diǎn)C距A端xkm，A、C間電阻為RAC，CB間電阻為RCB．易知：RAC：RCB=x：(350-x)又設(shè)損傷處與地之間接觸電阻為R，則B端開(kāi)路時(shí)，等效電路如圖(b)所表示．此時(shí)即①同理當(dāng)A端開(kāi)路時(shí)，有即②第4頁(yè)由①、②可得所以即破損地點(diǎn)距A端距離為200km.更多資源

第5頁(yè)3。如圖所表示電路，電源ε=6V，內(nèi)阻不計(jì)，用電器RL=20Ω，額定電壓4．5V．要使供電系統(tǒng)效率不低于60％，變阻器阻值和額定電流應(yīng)各為多少?第6頁(yè)解：這個(gè)問(wèn)題中用電器RL上消耗電功是有用功，消耗在R上電功是無(wú)用功．總電流①

供電系統(tǒng)效率③④②這就是η=60%時(shí)變阻器額定電流。由①④可得所以第7頁(yè)據(jù)題意要求，η=0.6時(shí)，R(η)=85.3Ω當(dāng)時(shí)，，所以，R值越大；η越大；時(shí)，η極限值為當(dāng) 第8頁(yè)4。欲測(cè)電阻R值，現(xiàn)有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻、一個(gè)電池和一只未經(jīng)標(biāo)定電流計(jì)．聯(lián)成如圖所表示電路．第一次與電流計(jì)并聯(lián)電阻r=50Ω，電流計(jì)示度為3．9格；第二次r改用100Ω，電流計(jì)示度為5．2格；第三次r改用10Ω，同時(shí)將待測(cè)電阻R換成一個(gè)20kΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻，結(jié)果電流計(jì)示度為7．8格，已知電流計(jì)示度與所經(jīng)過(guò)電流成正比，求電阻R阻值．第9頁(yè)解：不妨假設(shè)電流計(jì)上每格代表電流為I0，電流計(jì)內(nèi)阻為rg，電池電動(dòng)勢(shì)為ε．所以則第一次干路電流即①同理對(duì)第二次測(cè)量結(jié)果有即②第10頁(yè)對(duì)第三次測(cè)量結(jié)果有③即由①、②兩式可得解得④由①、③兩式可得

⑤將④代入⑤解得第11頁(yè)5。試驗(yàn)室有一個(gè)破損多量程動(dòng)圈式直流電流計(jì)，有l(wèi)mA、10mA和100mA三擋，由一個(gè)單刀三擲開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，其內(nèi)部電路如圖所表示．電流計(jì)表頭已燒壞，無(wú)法知道其電特征，但三個(gè)精密分流電阻完好，測(cè)得R1=144Ω．現(xiàn)有兩個(gè)表頭A和B，表頭A滿刻度電流為0．2mA，內(nèi)阻為660Ω；表頭B滿刻度電流為0．5mA，內(nèi)阻為120Ω．問(wèn)保留分流電阻R1、R2和R3情況下，應(yīng)該用哪個(gè)表頭修復(fù)此電流計(jì)?怎樣修復(fù)?第12頁(yè)解：設(shè)原表頭滿刻度電流為I0(mA)，內(nèi)阻為r(Ω)，lmA擋等效電路如圖(1)，輸入lmA電流時(shí)可得10mA擋和100mA擋等效電路如圖(2)、(3)，分別輸入10mA和100mA電流時(shí)，可得到以下關(guān)系

將所給R1值代入，消去R2和R3可得*第13頁(yè)現(xiàn)有表頭A參數(shù)I0=0.2mA，r=660Ω，因?yàn)椴粷M足*式，故表頭A不能使用.

表頭B參數(shù)I0=0.5mA,r=120Ω,即使也不滿足*式，但若將表頭B串上40Ω，