第3章 章末测评验收卷(三)(课件 练习,共2份)鲁科版(2019)必修 第三册

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第3章 章末测评验收卷(三)(课件 练习,共2份)鲁科版(2019)必修 第三册

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章末测评验收卷(三) 恒定电流 
(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·北京平谷高二期中)某手机说明书的部分内容如表所示,若用该手机播放视频,可以播放约20小时。下列说法正确的是(  )
电池容量 4 000 mA·h
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约25天
充满电时电池可储存的最大能量为4 J
充满电时电池可储存的最大电荷量为4 C
播放视频时电流约为200 mA
待机状态时电流约为6.7 A
2.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A、B,它们的U-I图像如图所示。若A、B的电阻率分别为ρA、ρB,下列说法正确的是(  )
ρA>ρB
ρA<ρB
A、B并联后整体的U-I图像可能是C
A、B串联后整体的U-I图像可能是C
3.如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则下列表述正确的是(  )
相同时间内通过两棒的电荷量不相等
细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体
细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2
细导体内单位体积的电子个数多于粗导体
4.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc之比为(  )
3∶2∶6 2∶2∶1
1∶2∶3 2∶3∶1
5.如图所示,电源内阻不计,已知R1=2 kΩ,R2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端,电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间,电压表的读数为(  )
18 V 12 V
8 V 6 V
6.如图所示,用甲、乙两种电路测Rx的阻值,甲电路中电压表和电流表的示数分别为3.0 V和3.0 mA,乙电路中电压表和电流表示数分别为2.9 V 和4.0 mA,则待测电阻Rx的值应(  )
比1 000 Ω略大一些  
比1 000 Ω略小一些
比725 Ω略大一些  
比725 Ω略小一些
7.空气炸锅的等效简化电路图如图所示,电源的电压为6 V,电源的内阻不计,小风扇M的额定电压为6 V,额定功率为3 W,线圈内阻为r=1 Ω,电阻R1=R2=10 Ω,则下列说法中正确的是(  )
只闭合开关S1,小风扇正常工作时电流为6 A
只闭合开关S1,小风扇正常工作时发热功率为2.75 W
同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则通过电阻R1的电流为0.3 A
同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则电阻R1消耗的功率为3.6 W
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.某课外兴趣小组为了将一小量程的电流表改装成量程更大的电流表和电压表,设计了如图所示的电路。已知小量程电流表的内阻Rg=100 Ω,满偏电流Ig=1 mA,电阻R1=9 900 Ω,R2=Ω,下列判断正确的是(  )
当S1和S2均断开时,改装成的表是电压表,量程为10 V
当S1和S2均断开时,改装成的表是电压表,量程为1 V
当S1和S2均闭合时,改装成的表是电流表,量程为0.1 A
当S1和S2均闭合时,改装成的表是电流表,量程为1 A
9.如图所示是电饭锅的电路图,R1是定值电阻,R2是加热用的电热丝。电饭锅工作时有两种状态,当自动开关S闭合时为锅内的水烧开以前的加热状态;当自动开关S断开时为水烧开后的保温状态。若要使R2在保温状态下的功率是加热状态的四分之一,不考虑电阻随温度的变化,则R2在保温状态下的电压U1与加热状态下的电压U2之比,R1、R2的电阻值之比分别为(  )
U1∶U2=1∶1   U1∶U2=1∶2
R1∶R2=(-1)∶1   R1∶R2=1∶1
10.(2024·贵州黔东南高二期末)图为一直流电动机工作时的电路原理图。已知U=120 V,电动机内电阻r=1.0 Ω,电阻R=10 Ω。用它以1 m/s的速度竖直向上匀速提升某重物时,理想电压表示数为80 V,重力加速度g取10 m/s2。不计一切阻力,则提升过程中(  )
流经电动机的电流为80 A
输入电动机的电功率为320 W
电动机输出的机械功率为320 W
重物的质量为30.4 kg
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)(2024·云南曲靖高二统考期中)某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为L=______mm(1分)。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=______mm(1分)。
  
(3)该同学用伏安法测量该金属丝的电阻,设计了如图丙所示的电路,开关S闭合之前滑片应该置于________端(1分)(选填“a”或“b”),电压表选择0~3 V量程,电流表选择0~0.6 A量程,分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流,指针位置分别如图丁所示,则金属丝的电阻为________Ω(1分)(计算结果保留2位有效数字)。
(4)由以上数据可得金属丝的电阻率为______Ω·m(1分)(计算结果保留2位有效数字),考虑到电表内阻的影响,电阻率的测量值________(1分)(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
12.(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值。现有电源(电压为3 V,内阻可不计)、滑动变阻器(阻值范围为0~50 Ω,允许通过的最大电流为2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(量程为0~3 A,内阻约为0.025 Ω)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)
C.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
D.电压表(量程为0~15 V,内阻约为15 kΩ)
(1)为了减小测量误差,在实验中,电流表应选用________(1分),电压表应选用________(1分)(以上均填器材前的字母),实验电路应采用图中的________(1分)(选填“甲”或“乙”)。
(2)若选用甲电路,产生误差的主要原因是________(1分);若选用乙电路,产生误差的主要原因是________(1分)(均用字母代号填写)。
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图丙所示,U=________ V(1分),I=________ A(1分),可得该电阻的测量值Rx=________ Ω(1分)。
13.(12分)现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)(6分)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率;
(2)(6分)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求圆柱体的底面半径和高。
14.(12分)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,求:
自重 40 kg 额定电压 48 V
载重 75 kg 额定电流 12 A
最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 288 W
(1)(4分)电动机的输入功率;
(2)(4分)电动机线圈的内阻;
(3)(4分)若电动自行车载重时以最大速度匀速行驶,则电动自行车所受阻力大小。
15.(16分)如图所示的电路中,电源电压U=4.5 V且保持不变,电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20 Ω 0.5 A”的字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。闭合开关S,求:
(1)(8分)在保证电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围;
(2)(8分)整个电路消耗的最小功率。
章末测评验收卷(三) 恒定电流
1.C [题目中没有说明该电池的电压,所以不能求出充满电时电池可储存的最大能量,故A错误;充满电时电池可储存的最大电荷量为q=It=4 000×10-3A×3 600 s=1.44×104C,故B错误;播放视频时的平均电流I′==A=0.2 A=200 mA,故C正确;待机状态时电流为I″== A≈0.007 A,故D错误。]
2.A [U-I图像的斜率表示电阻,由题图可知RA>RB,由电阻定律R=ρ可知,两个形状和大小完全相同的电阻阻值与电阻率成正比,故ρA>ρB,A正确,B错误;A、B并联后的电阻小于任意一个支路的电阻,故RA>RB>R并,A、B并联后整体的U-I图像不是C,C错误;A、B串联后的电阻大于任意一个电阻,故R串>RA>RB,A、B串联后整体的U-I图像不是C,D错误。]
3.B [两个导体串联,电流相同,根据q=It,可知相同时间内通过两棒的电荷量相等,故A错误;因两段材料相同,所以细导体内单位体积的电子个数等于粗导体,即n相同,故D错误;电流的微观表达式I=neSv,由题知n、e、I相同,可知S越大,自由电子定向移动的平均速率越小,故B正确;根据电阻定律R=ρ,细导体的电阻大于粗导体的电阻,由欧姆定律得知,I相同,则细导体两端的电压大于粗导体两端的电压,故C错误。]
4.D [串联电路电流相等,由欧姆定律可得R=,则电阻与电压成正比,所以Ra∶Rb∶Rc=2∶1∶2,由电阻定律R=ρ可得电阻率ρ=R,b与a的长度相等,横截面积是a的3倍,则ρa∶ρb=2∶3,c与a的横截面积相等,长度是a的2倍,则ρa∶ρc=2∶1,所以ρa∶ρb∶ρc=2∶3∶1,选项D正确。]
5.B [电压表并联在R2两端时,并联部分的电阻为R并== kΩ=2 kΩ,根据串联电路的分压特点可知,电源的电压为12 V;电压表并联在a、b两端时,测量的是电源的电压,所以其示数为12 V,故B正确。]
6.B [因电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,所以要用电流表内接法的甲电路进行测量。甲电路中,电压表的示数是待测电阻和电流表两端的电压之和,故电压表示数比待测电阻Rx的真实值大,R测== Ω=1 000 Ω,又U测>U真,所以R测>R真,即测量值偏大,真实值比1 000 Ω略小一些,故B正确,A、C、D错误。]
7.D [由题图可看出当只闭合S1时,电阻R1与R2串联,再与小风扇M并联,且电源的内阻不计,则小风扇M的电压刚好为额定电压,则PM= UIM,解得IM=0.5 A,则小风扇M正常工作时发热功率为PM热= Ir=0.25 W,A、B错误;由题图可看出同时闭合开关S1和S2,电阻R2被短路,则R1与小风扇M并联,且电源的内阻不计,则通过电阻R1的电流为I1=,解得I1=0.6 A,则电阻R1消耗的功率为P1= IR1,解得P1=3.6 W,C错误,D正确。]
8.AC [当S1和S2均断开时,G与分压电阻R1串联,改装成的表是电压表,量程为U=Ig(Rg+R1)=10 V,故A正确,B错误;当S1和S2均闭合时,G与分流电阻R2并联,改装成的表是电流表,量程为I=Ig+=0.1 A,故C正确,D错误。]
9.BD [在加热状态下P加热=,在保温状态下P保温=R2,又P加热=4P保温,解得R1∶R2=1∶1,根据串联电路的分压原理,可知S断开后,两个电阻的电压相等,则U1=,加热状态的电压U2=U,可得U1∶U2=1∶2,故B、D正确。]
10.BD [根据欧姆定律,有I==4 A,故A错误;输入电动机的电功率为P输入=UVI=320 W,故B正确;电动机输出的机械功率为P输出=P输入-P热,又P热=I2r,解得P输出=304 W,故C错误;设提升重物的质量为m,则有P输出=mgv,解得m=30.4 kg,故D正确。]
11.(1)102.30 (2)4.950 (3)b 2.7 (4)5.1×10-4 小于
解析 (1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数。游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05 mm,由题图示可知,金属丝的长度L=102 mm+6×0.05 mm=102.30 mm。
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数。金属丝的直径D=4.5 mm+45.0×0.01 mm=4.950 mm。
(3)闭合开关前,为了保护电路,应该让整个电路中的电阻最大,所以滑动变阻器的滑片应该置于b位置;观察电压表和电流表可知电压为1.17~1.19 V之间,电流为0.44 A,由欧姆定律I=得R=2.7 Ω。
(4)由电阻定律R=ρ得
ρ==
代入数据得ρ=5.1×10-4Ω·m
由于电压表分流导致电阻的测量值小于电阻的真实值,所以电阻率的测量值也将小于真实值。
12.(1)B C 甲 (2)B D (3)2.60 0.50 5.20
解析 (1)因为电源的电压为3 V,因此电压表选择C;由于Rx的阻值约为5 Ω,根据欧姆定律可知,电流的最大值约为0.6 A,所以电流表选择B;根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的内阻对比可知,待测电阻的阻值Rx<,因此选择电流表外接法,故选择甲图。
(2)选用甲电路,产生误差的主要原因是电压表的分流,使电流表的示数大于流过待测电阻的电流,故B正确;选用乙电路,产生误差的主要原因是电流表的分压作用,使电压表的示数大于待测电阻两端的电压,故D正确。
(3)电压表选用的量程为0~3 V,其分度值为0.1 V,则电压为U=2.60 V
电流表选用的量程为0~0.6 A,其分度值为0.02 A,则电流为I=0.50 A
该电阻的测量值Rx== Ω=5.20 Ω。
13.(1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm
解析 (1)由电阻定律R=ρ得
ρ== Ω·m=8×106 Ω·m。
(2)由欧姆定律得R=
由圆柱体体积公式得V=πr2h
由电阻定律得R=ρ
联立解得r=4 cm,h=2 cm。
14.(1)576 W (2)2 Ω (3)51.84 N
解析 (1)由于该车在额定状态下以最大运行速度行驶,可知U=48 V,I=12 A
则电动机的输入功率为P=UI=576 W。
(2)根据电路中的能量转化与守恒规律,对电动机电路有
P=P出+I2r
其中P出=288 W
联立解得r=2 Ω。
(3)电动自行车的速度v=20 km/h= m/s
根据P出=Fv可得,电动自行车的牵引力为F=51.84 N
根据平衡条件可知,电动自行车所受阻力f=F=51.84 N。
15.(1)2.5 Ω≤R2≤4 Ω (2)2.25 W
解析 (1)滑动变阻器R2的最大电流为0.5 A,电流表的量程为0~0.6 A,所以电路中最大电流是0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大为
R2=-R1= Ω-5 Ω=4 Ω
电压表的量程为0~3 V,所以电阻R1两端最大电压为3 V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小为R2′== Ω=2.5 Ω,所以在保证电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为2.5 Ω≤R2≤4 Ω。
(2)由P=可知,当电路中的总阻值最大时,整个电路消耗的功率最小,为
Pmin== W=2.25 W。(共35张PPT)
章末测评验收卷(三)
第3章 恒定电流
(时间:75分钟 满分:100分)
C
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2024·北京平谷高二期中)某手机说明书的部分内容如表所示,若用该手机播放视频,可以播放约20小时。下列说法正确的是(  )
电池容量 4 000 mA·h
电池类型 不可拆卸式电池
待机时间 约25天
A.充满电时电池可储存的最大能量为4 J
B.充满电时电池可储存的最大电荷量为4 C
C.播放视频时电流约为200 mA
D.待机状态时电流约为6.7 A
A
2.用不同材料制成两个形状和大小完全相同的电阻A、B,它们的U-I图像如图所示。若A、B的电阻率分别为ρA、ρB,下列说法正确的是(  )
A.ρA>ρB
B.ρA<ρB
C.A、B并联后整体的U-I图像可能是C
D.A、B串联后整体的U-I图像可能是C
B
3.如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则下列表述正确的是(  )
A.相同时间内通过两棒的电荷量不相等
B.细导体内自由电子定向移动的平均速率大于粗导体
C.细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2
D.细导体内单位体积的电子个数多于粗导体
D
4.如图所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,a与b的长度相等,b的横截面积是a的3倍;a与c的横截面积相等,c的长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=2∶1∶2。则三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc之比为(  )
A.3∶2∶6 B.2∶2∶1
C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
B
5.如图所示,电源内阻不计,已知R1=2 kΩ,R2=3 kΩ,现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端,电压表的读数为6 V。若把它接在a、b两点间,电压表的读数为(  )
A.18 V B.12 V
C.8 V D.6 V
B
6.如图所示,用甲、乙两种电路测Rx的阻值,甲电路中电压表和电流表的示数分别为3.0 V和3.0 mA,乙电路中电压表和电流表示数分别为2.9 V 和4.0 mA,则待测电阻Rx的值应(  )
A.比1 000 Ω略大一些  
B.比1 000 Ω略小一些
C.比725 Ω略大一些  
D.比725 Ω略小一些
D
7.空气炸锅的等效简化电路图如图所示,电源的电压为6 V,电源的内阻不计,小风扇M的额定电压为6 V,额定功率为3 W,线圈内阻为r=1 Ω,电阻R1=R2=10 Ω,则下列说法中正确的是(  )
A.只闭合开关S1,小风扇正常工作时电流为6 A
B.只闭合开关S1,小风扇正常工作时发热功率为2.75 W
C.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则通过电阻R1的电流为0.3 A
D.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则电阻R1消耗的功率为3.6 W
AC
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
A.当S1和S2均断开时,改装成的表是电压表,量程为10 V
B.当S1和S2均断开时,改装成的表是电压表,量程为1 V
C.当S1和S2均闭合时,改装成的表是电流表,量程为0.1 A
D.当S1和S2均闭合时,改装成的表是电流表,量程为1 A
BD
9.如图所示是电饭锅的电路图,R1是定值电阻,R2是加热用的电热丝。电饭锅工作时有两种状态,当自动开关S闭合时为锅内的水烧开以前的加热状态;当自动开关S断开时为水烧开后的保温状态。若要使R2在保温状态下的功率是加热状态的四分之一,不考虑电阻随温度的变化,则R2在保温状态下的电压U1与加热状态下的电压U2之比,R1、R2的电阻值之比分别为(  )
BD
10.(2024·贵州黔东南高二期末)图为一直流电动机工作时的电路原理图。已知U=120 V,电动机内电阻r=1.0 Ω,电阻R=10 Ω。用它以1 m/s的速度竖直向上匀速提升某重物时,理想电压表示数为80 V,重力加速度g取10 m/s2。不计一切阻力,则提升过程中(  )
A.流经电动机的电流为80 A
B.输入电动机的电功率为320 W
C.电动机输出的机械功率为320 W
D.重物的质量为30.4 kg
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)(2024·云南曲靖高二统考期中)某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为L=________mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=________mm。
(3)该同学用伏安法测量该金属丝的电阻,设计了如图丙所示的电路,开关S闭合之前滑片应该置于________端(选填“a”或“b”),电压表选择0~3 V量程,电流表选择0~0.6 A量程,分别测量金属丝两端的电压和流过金属丝的电流,指针位置分别如图丁所示,则金属丝的电阻为________Ω(计算结果保留2位有效数字)。
(4)由以上数据可得金属丝的电阻率为______Ω·m(计算结果保留2位有效数字),考虑到电表内阻的影响,电阻率的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
答案 (1)102.30 (2)4.950 (3)b 2.7 (4)5.1×10-4 小于
解析 (1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数。游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05 mm,由题图示可知,金属丝的长度L=102 mm+6×0.05 mm=102.30 mm。
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测
微器的示数。金属丝的直径D=4.5 mm+45.0×0.01 mm
=4.950 mm。
代入数据得ρ=5.1×10-4Ω·m
由于电压表分流导致电阻的测量值小于电阻的真实值,所以电阻率的测量值也将小于真实值。
12.(8分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值。现有电源(电压为3 V,内阻可不计)、滑动变阻器(阻值范围为0~50 Ω,允许通过的最大电流为2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(量程为0~3 A,内阻约为0.025 Ω)
B.电流表(量程为0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)
C.电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)
D.电压表(量程为0~15 V,内阻约为15 kΩ)
(1)为了减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(以上均填器材前的字母),实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)。
(2)若选用甲电路,产生误差的主要原因是________;若选用乙电路,产生误差的主要原因是________(均用字母代号填写)。
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图丙所示,U=________ V,I=________ A,可得该电阻的测量值Rx=________ Ω。
答案 (1)B C 甲 (2)B D  (3)2.60 0.50 5.20
(2)选用甲电路,产生误差的主要原因是电压表的分流,使电流表的示数大于流过待测电阻的电流,故B正确;选用乙电路,产生误差的主要原因是电流表的分压作用,使电压表的示数大于待测电阻两端的电压,故D正确。
(3)电压表选用的量程为0~3 V,其分度值为0.1 V,则电压为U=2.60 V
电流表选用的量程为0~0.6 A,其分度值为0.02 A,则电流为I=0.50 A
13.(12分)现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。
(1)若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率;
(2)若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32π cm3,当在其两底面上加上1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10π μA,求圆柱体的底面半径和高。
答案 (1)8×106 Ω·m (2)4 cm 2 cm
由圆柱体体积公式得V=πr2h
联立解得r=4 cm,h=2 cm。
14.(12分)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,求:
自重 40 kg 额定电压 48 V
载重 75 kg 额定电流 12 A
最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 288 W
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机线圈的内阻;
(3)若电动自行车载重时以最大速度匀速行驶,则电动自行车所受阻力大小。
答案 (1)576 W (2)2 Ω (3)51.84 N
解析 (1)由于该车在额定状态下以最大运行速度行驶,可知U=48 V,I=12 A
则电动机的输入功率为P=UI=576 W。
(2)根据电路中的能量转化与守恒规律,对电动机电路有P=P出+I2r
其中P出=288 W
联立解得r=2 Ω。
根据P出=Fv可得,电动自行车的牵引力为F=51.84 N
根据平衡条件可知,电动自行车所受阻力f=F=51.84 N。
15.(16分)如图所示的电路中,电源电压U=4.5 V且保持不变,电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20 Ω 0.5 A”的字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。闭合开关S,求:
(1)在保证电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围;
(2)整个电路消耗的最小功率。
答案 (1)2.5 Ω≤R2≤4 Ω (2)2.25 W
解析 (1)滑动变阻器R2的最大电流为0.5 A,电流表的量程为0~0.6 A,所以电路中最大电流是0.5 A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大为
所以在保证电路安全的条件下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为2.5 Ω≤R2≤4 Ω。

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