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1、2012自主招生考前輔導(dǎo)講義專題7恒定電流ba真題解析例1、(2010清華等5校聯(lián)考8)一測加速度儀器如圖所示,其中B為0.6kg的物塊,彈簧勁度系數(shù)為200N/m,最大加速度為20m/s2,要求:①a=0時,電壓表指針在中央;②向右加速度最大時,電壓表滿偏,給出器材:電源(9V,內(nèi)阻不計),電壓表,均勻電阻CD長為9cm,開關(guān)和導(dǎo)線。(1)畫出電路圖;(2)求電壓表的量程;(3)a=10m/s2向右加速時,指針距C多遠(yuǎn)?解析:(1)由于a=0時,電壓表指針在中央(0刻度);所以電壓表一個接線柱a接CD中點(固定),別一接線柱b與滑塊B相聯(lián),與電阻的接點隨
2、滑塊B移動,電路圖如圖7-9所示。(2)由向左最大加速度時,電壓表滿偏,可知,,解得xm=3cm,所以電壓表的一端移動范圍為6cm,Um=6V。(3)2kx=ma,x=1.5cm,即接線柱b離接線柱a1.5cm,滑塊指針距C點3cm。例2、(2010北大)正四面體ABCD,每條邊的電阻均為R,取一條邊的兩個頂點,如圖中A、B,問整個四面體的等效電阻RAB為多少。解析:設(shè)電流從A端流入,B端流出。由對稱性易知C、D兩點一定等勢,故可刪除C、D兩點間的電阻,則等效電阻RAB為,得例3、(2009北大)7個電阻均為R的網(wǎng)絡(luò)如圖所示。試求A、B間的等效電阻RAB。
3、解析:設(shè)電流I從A端流入,B端流出。網(wǎng)絡(luò)中分布電流為I1、I2、I3、I4和I5,根據(jù)對稱性有:I4I2,I1=I5。利用串聯(lián)等效電阻公式,可將電路轉(zhuǎn)化為圖,應(yīng)用分流思想,由于,,根據(jù)兩點間不同路徑等電壓的思想,可得圖乙中A、D間的電壓圖解得取路徑ADB,可算出:得。2012自主招生考前輔導(dǎo)講義例4、如圖所示,R=r1=8,r2=2,,求合上K時,伏特表的讀數(shù)。解析:將圖(甲)的電路簡化為圖(乙)所示的電路。等效電動勢等于A、B開路時的路端電壓,由分析可知:圖7-19等效內(nèi)阻為二端網(wǎng)絡(luò)除源后的等效內(nèi)阻:故圖7-20例5、網(wǎng)絡(luò)電路如圖所示,求各電容器的電量Q
4、1、Q2、Q3各多大?已知、、C1、C2和C3。解析:設(shè)各回路繞向和電容器極板帶電正、負(fù)如圖所示,由電荷守恒定律有:對回路AC2BA,有:對回路AC3B2A,有:聯(lián)解以上各式可得:,例6、電源電動勢為、內(nèi)阻為r,在利用圖所示的電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻時,由于沒有考慮電流表和電壓表對電路的影響,而從測量結(jié)果中求得電源電動勢為、內(nèi)阻為。試求、與、r的關(guān)系。已知電壓表內(nèi)阻為RV,電流表內(nèi)阻為RA。解析:設(shè)以U′表示實驗中電壓表的示數(shù),I′表示實驗中電流表對應(yīng)的示數(shù),實驗中我們沒有考慮電壓表的分流作用,由此根據(jù)的方程是①①式中和即為實驗的測得值,此式對實驗中所得
5、到的任何一組U′、I′值都成立。實際上,由于電壓表的分流作用,則正確的表述式應(yīng)為2012自主招生考前輔導(dǎo)講義即②式中的和r為電源電動勢和內(nèi)阻的真實值,同樣,此式對于實驗中所得的任何一組U′、I′都成立。比較①、②兩式,由于它們都是對任何一組U′、I′都同樣成立,可見①、②兩式必然完全相同,由此可以得到,鞏固練習(xí)1.實驗室有如下器材可供選用:毫米刻度尺,天平,游標(biāo)卡尺,原、副線圈,直流源(電動勢9V),毫安表(量程10mA,內(nèi)阻1),電壓表(量程10V,內(nèi)阻10k),滑動變阻器(最大阻值20),歐姆表、定值電阻若干個(每個電阻均為1k),開關(guān),導(dǎo)線若干。請設(shè)
6、計實驗來驗證部分電路的歐姆定律,所用器材僅限于在上述器材中選用。要求:(1)畫出一個實驗電路圖;(2)簡述實驗步驟。2.(2004交大)如圖所示電路,電源內(nèi)阻不計。(1)求流過電阻R的電流I。I的方向如何由R1和R2的相對大小而定?(2)設(shè)R1=R,R2—R=?R<<R,寫出I的近似式。(精確到小量?R/R的一次方)。3.用伏安法測電阻時,有左圖所示的電流表外接(簡稱外接法)和右圖所示的電流表內(nèi)接(簡稱內(nèi)接法)兩種電路。設(shè)電流表的內(nèi)阻為RA,電壓表的內(nèi)阻為Rv,待測電阻為Rx,試討論用這兩種電路測量Rx時所產(chǎn)生的誤差。2012自主招生考前輔導(dǎo)講義參考答案鞏
7、固練習(xí)1、本實驗中所選用的器材為:直流電源,毫安表,電壓表,滑動變阻器,定值電阻,開關(guān),導(dǎo)線。(1)本題所用實驗電路如圖所示。(2)實驗步驟如下:①如圖7-41接好電路,其中R0為一定值電阻。②調(diào)節(jié)R。記下多組電流表和電壓表的對應(yīng)讀數(shù)Il、U1;I2、U2;I3、U3;……③在U一I圖上畫出上述記錄的各組值的對應(yīng)點(如果這些點在實驗允許的誤差范圍內(nèi)是分布在一條過坐標(biāo)原點的直線上,便驗證了導(dǎo)體中的電流與加在它兩端的電壓成正比這一結(jié)論)。④在圖中R0位置依次串聯(lián)接入多個定值電阻R0,2R0,3R0,……,并且每次改變串聯(lián)電阻后都調(diào)節(jié)R,使電壓表的示數(shù)不變,記下
8、串聯(lián)電阻為R0,2R0,3R0,……時對應(yīng)的電流I1,I2,I3,