概要：解析：实验要求测量时电表读数大于其量程的一半，而电流表量程为3.0 A，过大不可用.两电压表内阻均已知，故其中一表可当做电流表使用，考虑两表量程和电源电动势，宜选V1当做电流表.滑动变阻器采用分压式接法，测量电路图和连线如下.答案：见解析三、计算题(本题包括4小题，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)(2011年聊城三中高二物理检测)在图2-17所示电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2 Ω，限流电阻R′=3 Ω.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3 V.求：图2-17(1)通过电动机的电流是多大?(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少?解析：(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I=UR′得：I=0.33 A= 0.1 A.(2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压UD=E-Ir-U=6 V-

解析：实验要求测量时电表读数大于其量程的一半，而电流表量程为3.0 A，过大不可用.两电压表内阻均已知，故其中一表可当做电流表使用，考虑两表量程和电源电动势，宜选V1当做电流表.滑动变阻器采用分压式接法，测量电路图和连线如下.

答案：见解析

三、计算题(本题包括4小题，共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13.(10分)(2011年聊城三中高二物理检测)在图2-17所示电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω.D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2 Ω，限流电阻R′=3 Ω.当电动机正常工作时，电压表示数为0.3 V.求：

图2-17

(1)通过电动机的电流是多大?

(2)电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少?

解析：(1)通过电动机的电流I与流过限流电阻R′的电流相同，由I=UR′得：I=0.33 A= 0.1 A.

(2)由E=Ir+U+UD可得电动机两端电压

UD=E-Ir-U=6 V-0.1×1 V-0.3 V=5.6 V.

所以电动机输入的电功率P入=UDI=0.56 W.

电动机的发热功率P热=I2R=0.02 W.

电动机的输出功率P出=P入-P热=0.54 W.

答案：(1)0.1 A　(2)0.56 W　0.02 W　0.54 W

14.(10分) (2011年广安高二检测)如图2-18所示的电路中，电源电动势E=6.0 V，内阻r=0.6 Ω，电阻R2=0.5 Ω，当开关S断开时;电流表的示数为1.5 A，电压表的示数为3.0 V，试求：

图2-18

(1)电阻R1和R3的阻值;

(2)当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.

解析：(1)R3=U3I3=3.01.5 Ω=2.0 Ω

由于E=I3(R1+R3+r)

代入数据有6.0=1.5(R1+2.0+0.6)

解得：R1=1.4 Ω.

(2)S闭合后，

R总=R1+r+R2•R3R2+R3=2.4 Ω

电压表的示数

U=ER总×R2•R3R2+R3=62.4×0.4 V=1.0 V

R2上消耗的功率

P2=U2R2=120.5 W=2.0 W.

答案：(1)1.4 Ω　2.0 Ω　(2)1.0 V　2.0 W

15.(12分)如图2-19所示的电路中，电源电动势E=24 V，内阻不计，电容C=12 μF，R1=10 Ω，R3=60 Ω，R4=20 Ω，R5=40 Ω，电流表G的示数为零，此时电容器所带电荷量Q=7.2×10-5 C.求电阻R2的阻值.

图2-19

解析：电容器两端电压UC=QC=6 V，R4R5=U4E-U4，所以U4=8 V，

若U1=6 V+8 V=14 V，则U1E-U1=R1R2，

所以R2=7.14 Ω.

若U′1=8 V-6 V=2 V，则U′1E-U′1=R1R2，

所以R2=110 Ω.

答案：110 Ω或7.14 Ω

16.(12分)(2011年苏州高二检测)如图2-20甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220 V).R0是定值电阻，R是可变电阻(调温开关)，其电阻值均不受温度影响.

(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W，求R0的阻值及R的阻值变化范围.

(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图乙所示，现在温度为20 ℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220 ℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大?

图2-20

解析：(1)温度最低时应该是电路中电阻最大时，此时有

P1=U2Rmax+R0

温度最高时应该是电路中电阻最小时，此时有

P2=U2R0

联立以上两式解得R0=100 Ω

Rmax=300 Ω

所以变阻器阻值范围是0到300 Ω.

(2)此时电熨斗表面温度与环境温度之差

Δt=220 ℃-20 ℃=200 ℃

由图象知电熨斗每秒钟散发的热量

q=440 J

要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率

P=440 W

又有：P=U2R+R0

代入数据解得R=10 Ω

所以应将R的阻值调至10 Ω.

答案：(1)100 Ω　0到300 Ω　(2)10 Ω

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