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奥运比赛期间,机器狗巡查时发现了一处设备故障,电工维修后,某同学要来换下的元件,尝试用自己所学知识排除故障。

(1)他找到了一只旧电流表,拟接在电路中检测该电流表是否能正常工作。电流表的量程为1.5A,所用电源电压为1.5V,再用一个金属框架作为负载,框架结构如图甲所示,已知该框架的每个小三角形均为正三角形,每条短边的电阻都是1Ω。为保证电流表安全,应将框架的
cd
cd
(填“ab”或“cd”)两端接入电路,此时电流表示数为
1.35
1.35
A;
(2)通过元件说明书,得知其内部电路如图乙所示。当他运用自己所学的电路知识解决问题时,有两个难点:
其一,电源除了标注其电压以外,旁边还标注了一个电阻值r。经查资料,他得知这个电阻被称为电源的“内阻”,是电源内部电路的电阻值,其效果相当于在电压恒定的理想电源所在支路串联一个大小为r的定值电阻,原理如图丙所示。因此,如果将一个恒压为E、内阻为r的电源接上电阻为R的定值电阻,则电路中的电流值I的表达式为
I=
E
R
+
r
I=
E
R
+
r

其二,该电路中出现了多个电源,且互为并联关系。他经过认真思索,发现了对参数为“E,r”的电源外接R电阻的时候,如果对其电源表达式稍加改造,就可以写成I=
r
R
+
r
E
r
,他非常敏锐的注意到:该电流表达式可以看作一个并联电路的分流值,其干路总电流为
E
r
并保持不变,但是这个恒定的电流由谁来提供呢?他认为也应当存在一种新的电源,就像恒压电源能提供恒定的电压,它也应当可以使电源所在电路保持恒定的电流,暂且取名为“电流源”,以“”作为元件符号,箭头表示电流方向。如图丁所示,1号支路的电阻为r,则2号支路的电阻应为R,电流I应为通过
R
R
(填“R”或“r”)的电流大小。如此,就神奇地完成了一个由有内阻的电压源外接电阻R到有内阻的电流源外接电阻R的等效转换。结合电源内阻的定义,你认为应当将公式中的
E
r
部分理解为
内阻r无穷大或者r远大于R
内阻r无穷大或者r远大于R
时的电流;
(3)如果图乙中的电路参数为:R1=1Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,R4=3Ω,E1=3V,r1=2Ω,E2=6V,r2=3Ω,E3=9V,r3=1Ω。若电源E2所在支路发生断路,此时电流表示数是多少?(写出必要的计算过程和文字说明,直接写出结果不得分)
(4)排除故障后,电路正常工作时,电流表的示数是多少?(写出必要的计算过程和文字说明,直接写出结果不得分)

【答案】cd;1.35;I=
E
R
+
r
;R;内阻r无穷大或者r远大于R
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/24 0:0:9组卷:371引用:1难度:0.1
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  • 1.小南在实验室中组装了如图甲所示电路,已知电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器阻值随长度均匀变化。由于滑动变阻器故障,闭合开关,滑片P从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数,测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像,图丙是I与x关系的部分图像,求:
    (1)当x=7cm时,滑动变阻器接入电路的电阻。
    (2)定值电阻R0的阻值。
    (3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。

    发布:2024/10/17 8:0:2组卷:301引用:1难度:0.3
  • 2.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源,接成如图所示电路进行检测,输电线在电路中相当于
    ,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A,则短路位置到甲地的距离是
    m。

    发布:2024/10/16 17:0:4组卷:154引用:2难度:0.5
  • 3.阅读下列短文,回答问题。
    半导体二极管半导体二极管主要由P型半导体、N型半导体、接线端、外壳组成,其结构及对应的电路符号如图甲、乙所示。二极管具有单向导电性,当二极管两端加正向电压时,电流从正接线端流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线,必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,只有当正向电压达到某一数值以后,二极管才能真正导通,导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V)。而电流负接线端流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过。

    (1)如图丙,已知电源电压为3V,则开关S闭合后,灯泡L
    (能/不能)发光,电压表的示数为
    V;
    (2)如图丁所示,将一个锗材料二极管、电阻R和电流表串联接入电路中,电源电压恒为3V不变,电阻R1=30Ω。开关S闭合后,电流表有示数,电压表的示数为
    V,电流表示数为
    A;
    (3)遥遥领先的华为Mate60内置麒麟9000芯片,采用了全球领先的5nm工艺制程。芯片主要材料是

    A.绝缘材料
    B.超导材料
    C.金属材料
    D.半导体材料
    (4)利用P型元件和N型元件串联,如图戊所示,当电流通过时,P、N型材料的两端会产生温度差(珀尔帖效应),从而制成了电脑的散热器,在电流方向由N流向P的地方吸热,而在电流方向从P流向N的地方放热。靠近电脑发热体(CPU)的是图戊中
    (选填:“上方”或“下方”)的陶瓷片。

    发布:2024/10/16 3:0:2组卷:127引用:2难度:0.5
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