高中物理家庭电路和安全用电知识计算题

如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O₁O₂以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O₁O₂与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。

（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O₁O₂轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？
（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；
（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。

如图所示电路，电源内阻，，，灯L标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A，此时
灯L恰好正常发光，试求：

(1)电源电动势E；
(2)当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器上消耗的功率。

在如图所示的电路中，电源电动势E＝15V，内阻r=5Ω，电阻R₁、R₂、R₃的阻值均为10Ω，S为单刀三掷电键，求

（1）电键S接A时电压表的读数
（2）电键S接B时电源的输出功率
（3）电键S接C时电源的效率

有一只量程为10mA，内阻为3Ω的电流表，刻度盘共有60格。
（1）若把这个电流表改装成量程为15V的电压表，应怎样改装？
（2）用（1）中改装成的电压表测量电压时，表盘上指针偏转48格，则所测电压为多大？

．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。求：

（1）若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后电容器上所带的电量是多少？
（2）若在ab之间接一个内阻R_V =4.8kΩ的电压表，其示数是多少？

如图所示，变阻器的滑片p位于其中点，变阻器的总电阻为2kΩ。

（1）当在ab两点间加上120V电压时，接在cd间的电压表读数为40V，试求此时变阻器消耗的总功率；
（2）当在cd两点间加上40V电压时，接在ab间的上述电压表读数为多少？

有一用电器的铭牌上标明额定电压为100V，额定功率因字迹不清而无法辨认，但该用电器有显示是否处于正常工作状态的装置。现将该用电器与一阻值为（0～100）Ω的滑动变阻器连接后，接在输出电压的220V的电源两端。
（1）为使用电器安全正常工作，为什么只能将滑动变阻器连接成分压器？说明理由并画出电路图。
（2）在正确连接的电路图中，当用电器正常工作时通过电源的电流强度为2.4A，求用电器消耗的电功率。

如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。

（1）电压表V₁、V₂的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线？
（2）定值电阻R₀，变阻器的总电阻R分别为多少？
（3）求出电源的电动势和内阻。

如图所示的电路中，，，，电源电动势E=24V，内阻不计，当开关、均开启和闭合时，灯泡L均正常发光。

（1）写出两种情况下流经灯泡的电流方向:、均开启时；、均闭合时.
（2）求灯泡正常发光时的电阻和电压。

在如图所示的电路中，R₁、R₂均为定值电阻，且R₁=100Ω，R₂阻值未知，R₃是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。求：

（1）电的电动势和内阻；
（2）定值电阻R₂的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

在如图所示的电路中，R₁、R₂均为定值电阻，且R₁=100Ω，R₂阻值未知，R₃是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：

（1）电源的电动势和内阻；
（2）定值电阻R₂的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为，电容器的电容。闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测两端电压，其稳定值为。

（1）该电压表的内阻为多大？
（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？

有一条横截面积为S的铜导线, 已知铜的密为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，电子的电量为e，铜导线中自由电子定向移动的速率为v，则通过导线中的电流为多大（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子）.

一台理想变压器原、副线圈匝数比为10 ∶1，原线圈接u＝100sin100πt(V)的交变电压、副线圈两端用导线接规格为“6V　12W”的小灯。已知导线总电阻r＝0.5Ω，试求：副线圈应接几盏小灯？这些小灯应如何连接才能使这些小灯都正常发光？

如图所示，用一台变压器给100盏220V，60W的电灯供电，变压器的初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。初级线圈的输入电压是660V，次级线圈的电阻为0.2Ω。求：

（l）空载时次级线圈的端电压和输出功率；
（2）接通时次级线圈的端电压；
（3）每盏灯的实际功率．