电源的电动势和内电阻都保持一定,在外电路的电阻逐渐减小的过程中,下面说法正确的是( )
A.电源的路端电压一定逐渐变小
B.电源的输出功率一定逐渐变小
C.电源内部消耗的功率一定逐渐变大
D.电源的供电效率一定逐渐变小
解析:当外电路的电阻逐渐减小时,电路中的电流增大,内电压增大,路端电压减小,A选项正确;电源的输出功率在内电阻等于外电阻时最大,由于题目没有明确外电阻和内电阻之间的关系,所以不能判断它的变化情况,B选项错误;电源内部消耗的功率和电流有关,电流越大,内电路上消耗的功率越大,C选项正确;电源的供电效率等于路端电压和电源电动势的比值,由于路端电压减小,D选项正确.
答案:ACD
用输出电压为1.4 V、输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电,如图25-1所示,下列说法中正确的是( )
A.电能转化为化学能的功率为0.12 W
B.充电器消耗的电功率为0.14 W
C.充电时,电池消耗的热功率为0.02 W
D.充电器把0.14 W的功率贮存在电池内
解析:充电器的输出功率P出=1.4×100×10-3 W=0.14 W,镍—氢电池消耗的热功率P热=(100×10-3)2×2 W=0.02 W,电池贮存的化学能功率P化=P出-P热=0.12 W.
答案:AC
有一种测量人体重的电子秤,其原理如图25-2中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02 F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是( )
图25-2
A.该秤能测量的最大体重是1 400 N
B.该秤能测量的最大体重是1 300 N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻盘0.375 A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处
解析:本题考查传感器及闭合电路欧姆定律.电路中允许的最大电流为3 A,因此根据闭合电路欧姆定律,压力传感器的最小电阻应满足R+2=,R最小值为2Ω,代入R=30-0.02F,求出F最大值Fm=1 400 N,A项正确,B项错误;当F=0时,R=30 Ω,这时电路中的电流I= A=0.375 A,C项正确,D项错误.
答案:AC
高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成,如图25-3所示,超导部件有一个超导临界电流Ic,当通过限流器的电流I>Ic时,将造成超导体失超,从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻).以此来限制电力系统的故障电流,已知超导部件的正常态电阻R1=3 Ω,超导临界电流Ic=1.2 A,限流电阻R2=6 Ω,小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样,电源电动势E=8 V,内阻r=2 Ω,原来电路正常工作,现L突然发生短路,则( )
A.短路前通过R1的电流为 A
B.短路后超导部件将由超导体状态转化为正常态
C.短路后通过R1的电流为 A
D.短路后通过R1的电流为2 A
解析:小灯泡L上标有“6 V 6 W”,该灯泡的电阻RL=U2/P=62/6 Ω=6 Ω,短路前由于电路正常工作,电路的总电阻为R=RL+r=6 Ω+2 Ω=8 Ω,总电流为I=E/R=1 A,所以短路前通过R1的电流为I1=1 A,选项A错误;当L突然短路后,电路中电流为I=E/r=4 A>Ic=1.2 A,超导态转变为正常态,则此时电路中总电阻为R′=2 Ω+2 Ω=4 Ω,总电流I′=E/R′= A=2 A,短路后通过R1的电流为I1′= A,故选项B、C正确,选项D错误
答案:BC
如图25-6所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,
图25-6
电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( )
A.电源内阻r=-R
B.电源内阻r=--R
C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大
D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小
解析:本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别,要求学生熟练掌握欧姆定律、电功率及焦耳定律的应用.由于电动机是非纯电阻元件,欧姆定律不再适用,电动机的输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得:U=IR+,又由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir,解得r=--R;当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件,总电流I总=,电流增大,故电源消耗的功率P增大,所以选项B、C正确.
答案:BC
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