高考物理提分特训专题培优第9讲稳恒直流电路
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第九讲稳恒直流电路稳恒电流这一章的基本特点是知识点多,实验多,联系实际的问题多。部分电路欧姆定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律、电路中的能量守恒定律是本章的基本规律。从近年来高考的命题来看,有如下的内容或题型出现的频度较高,值得注意。(1)电路的简化:对于一个复杂的电路,画出等效电路图,是一项基本功,也是电路分析和计算的基础。(2)动态直流电路的分析:电路中某些元件(如滑线变阻器的阻值)的变化,会引起电流、电压、电阻、电功率等相关物理量的变化,解决这类问题涉及到的知识点多,同时还要掌握一定的思维方法。(3)非纯电阻电路的分析与计算。非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置,这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。这是近几年高考命题的一个冷点。(4)稳态、动态阻容电路的分析与计算。此类问题往往较难,但却是高考考查的重点,几乎是年年必考。(5)故障电路的分析与判断。由于此类问题能够考查考生理论联系实际的能力,对灵活运用知识的能力要求较高。(6)非线性电路的分析与求解。非线性电路包括含二极管电路和白炽电灯电路,由于这类元件的伏安特性不再是线性的,所以求解这类问题难度更大。一、夯实基础知识(一)电流的形成、电流强度。1.电流的形成:电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。2.形成电流条件:(1)存在自由电荷;(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。3.电流强度:I=q/t(如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q应是两种电荷量和)4.注意:I有大小,有方向,但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则),电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。(二)部分电路欧姆定律。1.公式I=U/R,U=IR,R=U/I.2.含义:R一定时,I∝U,I一定时,U∝R;U一定时,I∝l/R。(注意:R与U、I无关)3.适用范围:纯电阻用电器(例如:适用于金属、液体导电,不适用于气体导电)。4.图象表示:在R一定的情况下,I正比于U,所以I—U图线、U—I图线是过原点的直线,且R=U/I,所以在I—U图线中,R=cotθ=1/k斜率,斜率越大,R越小;在U—I图线中,R=tanθ=k斜率,斜率越大,R越大。注意:(1)应用公式I=U/R时,各量的对应关系,公式中的I、U、R是表示同一部分电路的电流强度、电压和电阻,切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式,(2)I、U、R各物理量的单位均取国际单位,I(A)、U(A)、R(Ω);(3)当R一定时,I∝U;I一定时,U∝R;U一定时,I∝1/R,但R与I、U无关。(三)电阻定律1.公式:R=ρL/S(注意:对某一导体,L变化时S也变化,L·S=V恒定)2.电阻率:ρ=RS/L,与物体的长度L、横截面积S无关,和物体的材料、温度有关,有些材料的电阻率随温度的升高而增大,有此材料的电阻率随温度的升高而减小,也有些材料的电阻率几乎不受温度的影响,如锰铜和康铜,常用来做标准电阻,当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象。(四)电功、电功率、电热。1.电功:电流做的总功或输送的总电能为W=qU=IUt,如果是纯电阻电路还可写成W=U2t/R=I2Rt;2.电热:Q=I2Rt,如果是纯电阻电路还可写成Q=IUt=U2t/R3.电功和电热关系:(1)纯电阻电路,电功等于电热;(2)非纯电阻电路,电功大于电热,即UIt=Q+E其它能。12\n4.电功率:P=W/t=IU,如果是纯电阻电路还可写成P=I2R=U2/R。5.额定功率:即是用电器正常工作时的功率,当用电器两端电压达到额定电压Um时,电流达到额定电流Im,电功率也达到额定功率Pm,且Pm=ImUm,如果是纯电阻电器还可写成Pm=U2m/R=I2mR(Pm、Um、Im、R四个量中只要知两个量,其它两个量一定能计算出)。(五)简单串、并、混联电路及滑线变阻器电路1.串联电路(1)两个基本特点:①U=U1=U2=U3=……,②I=I1+I2+I3……(3)三个重要性质:①R=R1+R2+R3+…②U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3;③P/R=P1/R1=P2/R2=……=Pn/Rn=I2.2.并联电路(1)两个基本特点:①U=U1=U2=U3=……②I=I1+I2+I3……(2)三个重要性质:①1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……,②IR=I1R1=I2R2=I3R3=……InRn=U③P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=……=Pn/Rn=U2。其中应熟记:n个相同电阻R并联,总电阻R总=R/n;两个电阻R1、R2并联,总电阻R总=R1R2/(R1+R2),并联电路总电阻小于任一支路电阻;某一支路电阻变大(其它支路电阻不变),总电阻必变大,反之变小;并联支路增多,总电阻变小,反之增大。(六)闭合电路欧姆定律1.三种表达式:(1)I=E/(R+r);(2)E=U外+U内;(3)U端=E-Ir2.路端电压U和外电阻R外关系:R外增大,U端变大,当R外=∞(断路)时,U端=E(最大);R外减小时,U外变小,当R外=0(短路)时,U端=0(最小)。3.总电流I和外电阻R外关系:R外增大,I变小,当R外=∞时,I=0;R外减小时,I变大,当R外=0时,I=E/r(最大)。(电源被短路,是不允许的)R1A图1甲BCDR2R3R4S4.几种功率:电源总功率P总=E.I(消耗功率);输出功率P输出=U端I(外电路功率);电源损耗功率P内损=I2r(内电路功率);线路损耗功率P线损=I2R线。二、典型例题题型1:电路简化。R1A图1乙BCDR2R3R4S对一个复杂的电路,画出等效电路图,是一项基本功,也是电路分析和计算的基础。在复杂电路中,当导体间串、并联的组合关系不很规则时,要进行电路的简化,简化电路方法较多,这里介绍两种常用的方法:(1)分支法;(2)等势法。(1)分支法:以图1(甲)为例:第一支线:以A经电阻R1到B(原则上以最简便直观的支路为第一支线)。第二支线:以A经由电阻R2到C到B。第三支线:以A经电阻R3到D再经R1到B。以上三支线并联,且C、D间接有S,简化图如图1(乙)所示。R3R1R2R3R4EA图2BCDF(2)等势法:以图2为例。图3R1A与A点等势R2R3R4ECR1A与C点等势BDR2R3R4ECR1A与D点等势F设电势A高B低,由A点开始,与A点等势的点没有,由此向下到C点,E点与C点等势,再向下到D点,F、B点与D点等势,其关系依次由图3所示。(3)注意:对于复杂电路的简化可交替用分支法和等势法;理想的电流表可视作短路;理想的电压表和电容器可视作断路;12\n两等势点间的电阻可省去或视作短路。例1、如图所示电路中,电源两端电压恒为为3V,R1=R2=R3=6Ω,求通过电源的电流?例2、电流表A1和A2的示数分别为1A和2A,若将R3和R4两电阻互换位置,则两电流表的示数不变,试求通过电阻R1的电流强度多大?题型2:电路动态分析ABpb图4电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化,“牵一发而动全身”是电路问题的一个特点。处理这类问题常规思维过程是:首先对电路进行分析,然后从阻值变化的部分入手,由串、并联规律判断电路总电阻变化情况(若只有有效工作的一个电阻阻值变化,则不管它处于哪一支路,电路总电阻一定跟随该电阻变化规律而变),再由全电路欧姆定律判断电路总电流、路端电压变化情况,最后再根据电路特点和电路中电压、电流分配原则判断各部分电流、电压、电功率的变化情况。为了快速而准确求解这类问题,同学们要熟记滑线变阻器常见三种接法的特点:ABabPR1R2图5第一种:如图4所示的限流式接法.RAB随pb间的电阻增大而增大。第二种:如图5所示分压电路.电路总电阻RAB等于AP段并联电阻RaP与PB段电阻RbP的串联。当P由a滑至b时,虽然Rap与Rpb变化相反,但电路的总电阻RAB持续减小;若P点反向移动,则RAB持续增大。R1R2R3ABabp图6第三种:如图6所示并联式电路。由于两并联支路的电阻之和为定值,则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大而减小;随两支路阻值之差的减小而增大,且支路阻值相差最小时有最大值,相差最大时有最小值。AVSR1E,rR2R0例3、(2022北京卷)如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中,()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的小数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小12\nD.电压表的示数减小,电流表的示数增大例4、如图8所示,由于某一电阻断路,致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断时要大,则这个断路的电阻可能是()A.R1B.R2C.R3D.R4例5、(2022上海)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时,()(A)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大(B)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小(C)电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大(D)电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小VA图7ABab例5、如图7所示,电灯A标有“10V,10W”,电灯B标有“8V,20W”,滑动变阻器的总电阻为6Ω,当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考电灯电阻的变化)()A、安培表示数一直减小,伏特表示数一直增大;B、安培表示数一直增大,伏特表示数一直减小;C、安培表示数先增大后减小,伏特表示数先减小后增大;D、安培表示数先减小后增大,伏特表示数先RR0b图9aCEr增大后减小。例6、如图9所示电路,电源的电动势为E,内阻为r,R0为固定电阻,R为滑动变阻器。在变阻器的滑片由a端移向b端的过程中,电容器C所带的电量()A.逐渐增加B.逐渐减小C.先增加后减小D.先减少后增加RR0图10Er题型3:三种功率的最值问题。例7.如图10所示,电路中电池的电动势E=5V,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R0是可变电阻,在R0从零增加到400Ω的过程中,求:(1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率(2)电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和(3)此过程中电池最大的输出功率是多少?例8、如图所示,电源内阻为r,定值电阻R0=r,可变电阻器R的电阻最大值为r,当可变电阻的滑动触头由M向N滑动时,下列说法正确的是( )12\nA.电源输出功率由小变大B.电源内部消耗功率由大变小C.电源的效率由小变大D.可变电阻器R消耗的功率由小变大L1L3L4图11例9、有四盏灯,接入如图11中,L1和L2都标有“220V、100W”字样,L3和L4都标有“220V、40W”字样,把电路接通后,最暗的灯将是:()A.L1;B.L2;C.L3;D.L4V1V2V3图12题型4:非理想电表的读数问题在求非理想电压表或非理想电流表的读数时,只要将电压表看作电阻RV,求出RV两端的电压就是电压表的示数;将电流表看作电阻RA,求出通过RA的电流就是电流表的示数。例10、三个完全相同的电压表如图12所示接入电路中,已知V1表读数为8V,V3表的读数为5V,那么V2表读数为。UR1R2VRV图13例11、阻值较大的电阻R1和R2串联后,接入电压U恒定的电路,如图13所示,现用同一电压表依次测量R1与R2的电压,测量值分别为U1与U2,已知电压表内阻与R1、R2相差不大,则:A.U1+U2=U;B.U1+U2<U;C.U1/U2=R1/R2;D.U1/U2≠R1/R2AAR1R2I图14例12、如图14所示,电阻R1、R2并联后接入电流恒定为I的电路。现用同一电流表依次测量通过R1、R2的电流,测量值分别为I1、I2,则I1/I2=R1/R2。即:电流一定时,并联的两电阻被同一电流表测量的电流值与电阻成反比。ABFDCER1R2R3R4图15ab题型5:含容电路1、求电路稳定后电容器所带的电量求解这类问题关键要知道:电路稳定后,电容器是断路的,同它串联的电阻均可视为短路,电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。例13、在图15所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a所带的电量为()A.-8×10-6C.B.4×10-6C.C.-4×10-6C.D.8×10-6C.ECKR2R1图162、求通过某定值电阻的总电量12\n例14、图16中E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻可忽略.(1)闭合电键K,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将电键K断开,求这以后流过R1的总电量.E,rR1R2R3R4CK图17例15、在如图17所示的电路中,电源的电动势内阻;电容器的电容,电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量.例16、图18中电源电动势E=10V,C1=C2=30μF,R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,电源内阻可忽略。先闭合电键K,待电路稳定后,再将K断开,则断开K后流过电阻R1的电量为.ER1R2C1C2K图18题型6:非纯电阻电路问题非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置,这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。MRU图26例17、.直流电动机线圈的电阻很小,起动电流很大,这对电动机本身和接在同一电源上的其他电器都产生不良的后果。为了减小电动机起动时的电流,需要给电动机串联一个起动电阻R,如图26所示。电动机起动后再将R逐渐减小。如果电源电压U=220V,电动机的线圈电阻r0=2Ω,那么,(1)不串联电阻R时的起动电流是多大?(2)为了使起动电流减小为20A,起动电阻应为多大?A图27R1R2S例18、如图27所示,电阻R1=20Ω,电动机绕线电阻R2=10Ω,当电键S断开时,电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是:12\n()A.I=1.5AB.I<1.5AC.P=15WD.P<15W电动机S图28例19、某一用直流电动机提升重物的装置,如图28所示,重物的质量m=50kg,电源电动势E=110V,不计电源电阻及各处摩擦,当电动机以V=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I=5A,由此可知,电动机线圈的电阻R是多少?(g=10m/s2)。题型7:会解非线性电阻电路问题由于热敏电阻、二极管的伏安特性曲线是非线性的,很难(几乎是不可能)写出伏安特性曲线的解析式,因此解答这类问题只能用图象相交法。例20、“220V、60W”的白炽灯A和“220V、100W”的白炽灯B的伏安特性曲线如图29所示,若将两白炽灯串联后接在220V的电源上,两灯实际消耗的电功率各是多少?0.1图29U/×10V050.20.30.40.5I/A1015200U/VI/A024680.20.40.6图31例21、图31中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,可见两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这根曲线,回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)。(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。AR0图32(2)如图32所示,将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V的电源上,求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值。12\n题型8:故障电路分析1、给定可能故障现象,确定检查方法:R1R210Ω5Ω6VFabc图34例22、在图34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,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数,在下列选档中,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。2、给定测量值,分析推断故障图35例23、图35为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、b与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知: (A)ab间电路通,cd间电路不通 (B)ab间电路不通,bc间电路通 (C)ab间电路通,bc间电路不通 (D)bc间电路不通,cd间电路通例24、某同学按如图36所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48图36将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。电路中,分别为电源的电动势和内阻,,,为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)。由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是。图373、根据观察现象,分析推断故障例25、如图37所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是:()(A)R1断路(B)R2断路12\n(C)R3短路(D)R4短路图39例26、某居民家中的电路如图39所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光.拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则:()A.仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障C.仅导线AB间断路D.因为插座用导线接地,所以发生了上述故障题型9:会分析求解联系实际问题电路知识在实际生活中有许多运用,如电子秤、电饭煲、加速度测量仪等,以实际运用为背景而编制的物理试题,既能培养学生理论联系实际的能力,又能培养学生不断创新的态度和精神,因而这类试题倍受命题专家的青睐。rVSRmE图41(甲)例27、图41甲是某同学自制的电子秤原理图,利用理想电压表的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,滑动触头恰好指在变阻器R的最上端,此时电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,若不计一切摩擦和其它阻力.mSRR0Er图41(乙)(1)求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式;R0(2)由⑴的计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为使电压表示数与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进,在图41(乙)的基础上完成改进后的电路原理图,并求出电压表示数Ux用所称物体的质量m表示的关系式.图43例28、如图43所示是电饭煲的电路图,S1是一个控温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点(103℃)时,会自动断开,S2是一个自动控温开关,当温度低于70℃时,会自动闭合;温度高于80℃时,会自动断开.红灯是加热时的指示灯,黄灯是保温时的指示灯.分流电阻R1=R2=500Ω,加热电阻丝R3=50Ω,两灯电阻不计.(1)分析电饭煲的工作原理.(2)简要回答,如果不闭合开关S1,能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比.12\n三、课后练习1.在截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I,铜的电阻率为,电子电量为e,则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为()A.0B.Ie/S图49C.IS/eD.Ie/S2.电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种是锅内水烧干后保温状态,如图49所示是电饭锅电路原理示意图,S是用感温材料制造的开关。下列说法中正确的是()A.其中R2是供加热用的电阻丝;B.当开关S接通时电饭锅为加热状态,S断开时为保温状态;C.要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,R1/R2应为2∶1;D.要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半,R1/R2应为(-1)∶1。图503.如图50所示的电路中,平行板电容器的极板水平放置,板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动,要使油滴向下运动,下列所采用的办法可行的是()A.将R1的阻值调大;B.将R1的阻值调小;C.将R2的阻值调大;D.将R3的阻值调大。图514.如图51所示的电路中,当开关K闭合时,A点和B点的电势变化情况是:()A.VA和VB都升高;B.VA和VB都降低;C.VA降低,VB升高;VLES12R图46D.VB降低,VA升高。5.在如图46所示电路中,电源E的电动势为E=3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W.当电键S按位置1时,电压表的读数为3V,那么当电键S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是()A.很暗,甚至不亮;B.正常发光;C.比正常发光略亮;D.有可能被烧坏。KCR2R1图526.在图52所示的电路中,电源电动势,内阻r=1Ω,12\n电阻R1=3Ω,R2=2Ω,电容器的电容C=0.5µF,开关K是闭合的,现将开关K断开,则断开K后电源释放的电能为()。A.1.210-5J;B.1.810-5J;C.610-6J;D.无法确定。abcdP图537.如图53所示电路,P位于滑线变阻器的中点,当在ab加上60V电压时,接在cd间的伏特表示数为20V,如果在cd间加上60V的电压,将同样的伏特表接在ab间时的示数为()A.120V;B.60V;C.30V;D.20V。VV12图54R1R2R38.在图54所示的电路中,电源电动势E和内电阻r为定值,R1为滑动阻器,R2和R3为定值电阻。当R1的滑动触头P从左向右移动时,伏特表V1和V2的示数的增量分别为ΔU1和ΔU2,对ΔU1和ΔU2有()A.>;B.=;C.ΔU1>0,ΔU2<0;D.ΔU2>0,ΔU1<0。A2A1A2R1R2图559.如图55所示电路中,电流表A1与A2均为相同的安培表,当电路两端接入某一恒定电压的电源时,A1的示数为3mA,A2的示数为2mA.现将A2改接在R2所在支路上,如图中虚线所示,再接入原来的恒定电压电源,那么,关于A1与A2示数情况,以下说法正确的应是:A.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必增大。B.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必减小。C.电流表A1示数必增大,电流表A2示数不一定减小。D.电流表A1示数不一定增大,电流表A2示数也不一定减小。GR图4810.一电压表由电流表G与电阻R串联而成,如图48所示。若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪些措施可能加以改进?()A.在R上串联一个比R小得多的电阻;B.在R上串联一个比R大得多的电阻;C.在R上并联一个比R小得多的电阻;ABPS图47D.在R上并联一个比R大得多的电阻。11.变阻器的总电阻RAB=30Ω,电源电动势E=12V,内阻很小可不计。现有一个标有“6V,1.8W”的灯泡采用如图47所示的分压电路。要使灯泡正常发光,则应将变阻器的滑动触头P调整到使PB间的电阻R等于()A.8Ω;B.10Ω;C.15Ω;D.20Ω.R1R2R3I1IA图5612.如图56所示的电路中,已知I=3A,I1=2A,R1=10,R2=5,R3=30,则通过电流表的电流强度为A,方向。12\n13.如图57所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1,R4、R5的阻值都是0.5,ab端输入电压U=5V。当c、d端接安培计时,其示数是A;当c、d端接伏特计时,其示数是V。abcdR1R1R5图57R2R4R1R414.电动势为E=12V的电源与一电压表和一电流表串联成闭合回路。如果将一电阻与电压表并联,则电压表的读数减小为原来的,电流表的读数增大为原来的3倍。求电压表原来的读数。15.如图45所示电路中的各元件值为:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,C=300μF,电源电动势E=6V,内阻不计,单刀双掷开关S开始时接通触点2,试求:(1)当开关S从触点2改接触点1,且电路稳定后,电容C所带电量。R1R3R2R4CS12E图45(2)若开关S从触点1改接触点2后,直至电流为零止,通过电阻R1的电量。16.“加速度计”作为测定物体加速度的仪器,已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中,如图44所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上,滑块穿在A、B间的水平光滑杆上,并用轻弹簧固接于支架A上,其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.已知滑块质量为m,弹簧劲度系数为k,电源电动势为E,内电阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,且1、2两接线柱输出的电压U0=0.4E.取AB方向为参考正方向.(1)写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.图44(2)确定该“加速度计”的测量范围。12
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