高中物理必修3电路及其应用计算专题训练姓名：__________班级：__________考号：__________
一、计算题（共14题）
1、如图所示的电路中，已知四个电阻的阻值为R1＝1Ω、R2＝4Ω、R3＝3Ω、R4＝2Ω，电源电动势E＝4V，内阻r＝0．5Ω，试求：
??（1）S闭合，S′断开时，通过R1和R2的电流之比I1／I2；
??（2）S和S′都闭合后的总电流I。
2、如图所示，电源电动势E=9V，内电阻r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω、R2=3.5Ω、R3=6.0Ω、R4=3.0Ω，电容C=2.0μF。求：当电键K由a与接触到与b接触通过R3的电量是多少？
3、如图所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.
⑴若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；
⑵若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．
4、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V，求：
（1）电源的电动势E和内阻r；
（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pmax为多少？
5、如图所示电路，电源电动势E=15V，内阻r=1，电阻R1=4电阻R2=R3=10，电容器的电容C=5×10—3F，求：
（1）开关S打开时，电容器的电量Q1为多少？
（2）将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q为多少？电流方向如何？
6、
7、已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
8、AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的。通常称为双线电缆．在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻．检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：（l）令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；
（2）令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；
（3）在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB．
试由以上测量结果确定损坏处的位置．
9、图1中E为电源，其电动势为ε，R1为滑线变阻器，R2为电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似得A的内阻RA：①闭合K1，断开K2，调节R1使电流表读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于I0/2，然后读出R2的值，取
（1）按图1所示电路在图2中所给的实物图中画出连接导线。
（2）真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差，即，试导出它与电动势ε，电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。
（3）若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？
10、在如图所示的电路中，电源的电动势ε＝3.0V，内阻r＝1.0，电阻R1＝10，R2＝10，R3＝30，R4＝35；电容器的电容C＝F，电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量。
11、如右图所示的电路，电阻R1的阻值为6欧，电阻R2的电阻值大于2欧，灯泡EL上标有“9伏，6.75瓦”的字样，图示时电压表的示数为6伏，突然有一个电阻发生故障，故障后灯泡EL变为正常发光，分析电路故障时，某位同学说因为电阻R2发生短路故障，总电阻变小，总电流变大，而灯与R1的并联电阻没有变化，所以灯两端电压变大，灯泡EL变为正常发光(灯泡电阻不随温度变化)。
这位同学的说法是否正确，若正确，请根据这一说法求解电源恒定电压U为多大？若错误，
求：
（1）故障电阻及故障性质。
（2）电源恒定电压U为多大？
12、?如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。
若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg不考虑空气阻力。
那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)
13、一个用电阻丝绕成的线圈，浸没在量热器所盛的油中，油的温度为0℃，当线圈两端加上一定电压后，油温渐渐上升，0℃时温度升高的速率为5.0K·min?1，持续一段时间后，油温上升到30℃，此时温度升高的速率为4.5K·min?1，这是因为线圈的电阻与温度有关。设温度为θ℃时线圈的电阻为Rθ，温度为0℃时线圈的电阻为R0，则有，α称为电阻的温度系数。试求此线圈电阻的温度系数。假设量热器及其中的油以及线圈所构成的系统温度升高的速率与该系统吸收的热量的速率（即单位时间内吸收的热量）成正比；对油加热过程中加在线圈两端的电压恒定不变；系统损失的热量可忽略不计。
14、图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g，V为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k.
(1)写出m、U与k之间所满足的关系式．
(2)已知E＝1.50V，L＝12.0cm，g＝9.80m/s2.测量结果如下表：
m(kg) 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U(V) 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线；
②m－U直线的斜率为________kg/V；
③弹簧的劲度系数k＝________N/m(结果均保留三位有效数字)．
============参考答案============
一、计算题
1、S闭合，S′断开时，通过R1和R2的电流与两支路中电阻成反比：
S和S′都闭合后，可看作电阻R1和R2并联，R3和R4并联，两部分串联。
（1）3∶2，
（2）1.6A
2、解：1.7×10-5C
3、
4、
5、解：
（1）开关S打开时，R1与R2串联，电容器两端的电压UC1等于路端电压。
E=I1(r＋R1＋R2)??-----------??1分
UC1=I1(R1＋R2)??????------------??1分
Q1=CUC1?????------------?1分
带入数据得Q1=0.07C???------------?1分
（2）开关S闭合后，外电路的结构为：R2与R2并联再与R1串联，电容器两端的电压UC2等于电阻R1两端电压。
E=I2(r＋R1＋R2//R3)???--------------?1分
UC2=I2R1???????--------------?1分
Q2=CUC2?????????--------------?1分
带入数据得Q2=0.03C???--------------?1分
将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q=Q1－Q2=0.04C??-------------??2分
电流方向向左????--------------?2分
6、
7、解：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个横截面的电荷量q=e，则有：?①?再由库仑力提供向心力，有：得?②?由①②解得：
8、解：
设双线电缆每单位长的电阻为r，漏电处电阻为R，漏电处距A端为x，则
???????????①
????????????②
由欧姆定律，可知
???????????③
解得???④
9、解：（1）连线如图示
?(2)由步骤①得?????①
由步骤②得??②
解得????????③
（3）6v
10、解：由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为
由欧姆定律得，通过电源的电流
电源的端电压电阻R3两端的电压
通过R4的总电量就是电容器的电量Q＝CU′
由以上各式并代入数据解得
11、解：错误的。
（1）电阻R1发生断路故障
（2）12伏
12、解：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。
设两板间电压为UAB
由动能定理得????-mgd-qUAB=0-?????
∴滑动变阻器两端电压???U滑=UAB=8V???
设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得
I=???????
滑动变阻器接入电路的电阻???????
(2)电源的输出功率???????
13、式中v30表示30℃时系统升温的速率，由（1）、（2）、（3）、（4）各式得
????==1+30α????（5）
代入数据解得α=3.7×10-3K-1。????（6）
14、(1)设放置质量为m的物体时弹簧压缩量为x，则有mg＝kx
又U＝E
解得m＝U.
(2)①用描点法作图，作出的图象如图所示．
②选取(0，0)、(0.90，9)两点，
则斜率为＝?kg/V＝10.0kg/V.
③因m＝U，故＝，
k＝·＝10.0×?N/m＝1.23×103N/m.
(1)m＝U(2)①见解析图②10.0
③1.23×103
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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