【题目】学习电学时我们会做许多相关实验。
实验一:在图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表V有示数。已知除灯L和电阻R外,电路中各处均接触良好,其余元件均完好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是_____或_____;
(2)为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表正确并联在灯L两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由。_____。
(3)若小明同学将一个电流表正确串联在电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是_____,若电流表无示数,说明故障是_____。
实验二:小明同学利用电压表和电流表测定待测电阻Rx的阻值,他按下面正确的步骤进行实验:
(设计实验)小明根据伏安法测电阻的原理设计了正确的电路图。
(实验器材)
电源(电压保持不变)、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω2A”字样)、电流表、电压表、待测电阻Rx、开关、导线若干。
(1)如图是他实验时的电路,但连接不完整,请你帮他完成电路的连接(要求滑片向右移,电压表示数变大)。
(______)
(2)在连接实物电路时,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片位置调到_____(填写“C”或“D”)端。
(3)闭合开关S,观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A.继续实验又测得两组数据,记录表格中。则该同学所用电源电压为_____V。
(4)实验中测出电阻Rx的阻值为_____Ω.(结果保留一位小数)
实验次数 | 电压/V | 电流/A | 电阻/Ω |
1 | 1.7 | 0.14 | 12.1 |
2 | 2.2 | 0.18 | 12.2 |
3 | 2.5 | 0.20 | 12.5 |
(5)该同学设想进行第4次实验:调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,事实上实验没有做成功,其主要原因是_____。
【答案】L短路 R断路 不能,因为R断路或L短路时电压表均无示数 L短路 R断路 C 4.5 12.3 滑动变阻器的最大阻值偏小
【解析】
实验一:(1)在串联电路中灯不亮、电压表有示数的故障所在:①灯L被短路,电路中只有电阻R,电压表测量R两端的电压,有示数;②所测用电器开路,电压表通过灯L、闭合的开关、导线接在电源的正负极上,电压表有示数;(2)当把电压表接在灯L两端:灯L被短路,分压为0,电压表的示数为0;电阻R开路,电压表接不到电源上,示数为0.所以不能判断故障所在;(3)电路中接入电流表,电流表若有示数,说明电阻R没有处于开路,据此分析;电流表若没有示数,说明电路处于开路状态,据此分析;
实验二:(1)根据表中电流大小确定电流表选用小量程与电阻串联,根据要求滑片向右移,电压表示数变大确定变阻器的连接;(2)在连接实物电路时,为保护电路,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片位置调到阻值最大处;(3)闭合开关S前,变阻器的最大电阻连入电路中,根据欧姆定律和串联电路的规律求出电源电压:(4)为减小误差,将三次测量的平均值作为测量结果;(5)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入12.3Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
实验一:(1)灯与电阻R串联,电压表与电阻R并联,电压表有示数,说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路,即灯泡L没有断路;灯泡不亮,可能是灯泡L短路,也可能是R断路,导致电压表串联在电路中,此时电路中电流几乎为0;由此可得:电路故障可能是灯泡L短路或电阻R断路;(2)将图中的电压表正确并联在灯L两端时,灯L短路或电阻R断路都会使灯不亮、电压表的示数为0,所以不能查找出电路的故障;
(3)电路中接入电流表,若电流表有示数,说明电阻R没有断路,则是灯L被短路;若电流表没有示数,说明电路处于断路状态,即是电阻R断路;
实验二:(1)根据表格中电流大小可知,电流表应选用小量程与电阻串联;要求滑片向右移,电压表示数变大,则电流变大,故变阻器接入电路的电阻变小,则滑片P以右的电阻丝连入电路中,如下图所示:
(2)在连接实物电路时,闭合开关前应把滑动变阻器的滑片位置调到阻值最大处的C端。
(3)闭合开关S前,变阻器的最大电阻20Ω连入电路中;闭合开关S,观察到电压表和电流表示数分别为1.7V和0.14A;根据欧姆定律和串联电路的规律可得,电源电压:
U=UV+IR滑大=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V;(4)为减小误差,将三次测量的平均值作为测量结果,实验中电阻Rx的阻值为: Rx==12.3Ω;(5)若电阻两端的电压为UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣1.5V=3V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据串联分压原理,当接入12.3Ω的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×12.3Ω=24.6Ω,而变阻器的最大电阻为20Ω,所以,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5V,事实上实验没有做成功,其主要原因是滑动变阻器的最大阻值偏小。
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【题目】在如图所示的电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R是用半体材料制的热敏电阻,其电阻值会随温度的升高变小闭合开关S,若环境温度升高,则
A. 热敏电阻R的阻值变大 B. 电压表V的示数变大
C. 通过电阻R0的电流变小 D. 热敏电阻R两端电压变大
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【题目】如图是一种磁悬浮地球仪的示意图,底座里面有一个电磁铁,可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是
A. 如果想取下地球仪,应先切断电源
B. 这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C. 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,地球仪受到的磁力大小不变
D. 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中,且距离不变,改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
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【题目】将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和恒压电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光照强度,则
A. A表和V表示数均变小
B. A表示数变大,V表示数变小
C. A表示数变小,V表示数变大
D. A和V表示数均变大
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【题目】我国某地的太阳能光伏发电项目已经并网成功,预计年发电量可达5×106kWh,这一项目是通过高科技将太阳能转化为_____能。某学校共有250盏标有“220V40W”字样的日光灯,若它们同时正常工作,则通过其中一盏灯的电流为_____A,上述电能可供这些日光灯正常工作_____h。
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【题目】太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是( )
A.图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
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【题目】小明探究“电流与电压“的关系,设计的实验电路图如图所示,已知电源电压为3V,定值电阻R1的阻值为5Ω.完成下列题目:
①在记录数据时,小明由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为________V.
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
U/V | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
②接下来,小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器式的电压表的读数为2V,然后断开开关,将CD间的电阻R1从5Ω换成10Ω.再闭合开关,此时电压表的示数________(填“大于”、“小于”或“等于”)2V,接下来小明应将滑动变阻器的滑片向________端(填“A”或“B”)移动.
③最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻换掉原电路中的R1 , 调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图所示,测电压表的示数为________V,电流表示数为________A,通过计算可得此定值电阻的阻值为________Ω.小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该________.
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【题目】在探究电流与电阻关系的实验中,其中电源电压恒为4.5V。
(1)实验中,小明测得的数据如表所示,其中第2次实验中电流表的示数如图所示,是______A。
(2)根据表中的数据可以得出的结论是:电压一定时,______。
(3)结合表中的数据可知:实验中,定值电阻两端的电压保持为______V,所选用的滑动变阻器的最大阻值至少是______。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻 | 5 | 10 | 15 | 20 |
电流 |
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