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18.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω  1.5A”字样.

①求通过电阻R1的电流I1
②求10秒内电流对电阻R1做的功W1
③若在电路中串联两个电流表,闭合电键后电流表示数如图(b)、(c)所示,小王同学计算了此时变阻器连入电路的阻值,他的分析过程如表所示.
解1电流表A1接干路、A2接R2的支路,即I=1.2安  I2=0.3安
得  R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6伏}{0.3安}$=20欧
解2电流表A2接干路、A1接R2的支路,即I=1.5安  I2=1.2安
得  R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{6伏}{1.2安}$=5欧
请判断:小王的分析计算过程是否有错、是否完整.若有错误,请指出并说明理由;若不完整,请说明电流表所接的位置,并求出其它可能的解.

分析 (1)由图知R1和滑动变阻器并联,R1两端的电压等于电源电压,利用欧姆定律求通过电阻R1的电流;
(2)利用W=UIt10秒内电流对电阻R1做的功;
(3)根据表中解法中提供的电流表的位置,确定选用的量程得出其示数,利用欧姆定律分析判断解法1、2的正误;
另外的解法:除了表格中提供的电流表的位置,想一下其他位置,再利用欧姆定律和并联电路的特点分析求解.

解答 解:
(1)通过电阻R1的电流:
I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A;
(2)10秒内电流对电阻R1做的功:
W1=UI1t1=6V×0.3A×10s=18J;
(3)解1有错,
若电流表A1接干路、A2接R2的支路,A2用小量程,则I=1.2A,I2=0.3A
I1=I-I2=1.2A-0.3A=0.9A,而I1=0.3A,所以解1是错的;
解2:
电流表A2接干路、用大量程,A1接R2的支路,则I=1.5A,I2=1.2A
I1=I-I2=1.5A-0.9A=0.3A,
R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1.2A}$=5Ω,是正确的;
另外的解法一:
电流表A1接干路、A2接R1的支路,即I=1.2A,I1=0.3A
通过R2电流:
I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A,
R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.9A}$≈6.7Ω;
解法二:
电流表A1接R2的支路、A2接R1的支路,即I2=1.2A,I1=0.3A,
R2=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{1.2A}$=5Ω.

点评 本题考查了电流、电阻、电功的计算,灵活利用欧姆定律和并联电路的特点是关键,难点在第三问,根据电流表不同的位置确定所用量程.

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9.在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验中,同学们采用类比法对影响因素提出了自己的猜想与假设(如图所示).请你将小聪的猜想补充完整.
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(2)经过思考,小明重新正确连接电路,操作步骤正确.闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安.小明所用的电源电压为6或7.5伏,小灯的额定功率为0.66或1.14瓦.

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10.某小组探究杠杆平衡条件的实验中发现,当动力臂或阻力臂发生变化时,使杠杆平衡的动力大小就要随之改变,他们为了知道使杠杆平衡的动力大小与两个力臂大小之间的关系,他们在已调水平平衡的杠杆左端悬挂等重的钩码如图所示,将钩码对杠杆的作用力定为阻力F2,在支点另一侧通过悬挂钩码施加动力F1,调节动力臂
l1及阻力臂l2大小使杠杆在水平位置平衡,并将实验数据记录在表一、表二中.
表一
实验
序号
F2
(牛)
l2
(厘米)
F1
(牛)
l1
(厘米)
1610415
2610610
3610106
表二 
实验
序号
F2
(牛)
l2
(厘米)
F1
(牛)
l1
(厘米)
468412
5612612
66201012
表三
实验
序号
F2
(牛)
l2
(厘米)
F1
(牛)
l1
(厘米)
768512
8612812
96201112
(1)分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件,这是在研究动力的大小与动力臂的关系,分析数据初步归纳得出的结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和阻力臂相同时,动力的大小与动力臂成反比.
(2)分析比较实验序号4、5与6的数据中动力F1与阻力臂L2变化的关系可以归纳得出的初步结论是:使杠杆在水平位置平衡,当阻力和动力臂相同,动力的大小与阻力臂成正比.
 (3)小明为了验证第(2)题中的结论,用以调节好的弹簧测力计代替钩码在支点的左侧对杠杆施加动力,当杠杆在水平位置平衡时得到的实验数据如表三,他发现这组实验数据无法验证上述结论,你认为他的实验中可能存在的问题是:弹簧测力计没有沿竖直向上方向拉杠杆.
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,可归纳得出初步结论:
(a)分析比较1与4、2与5、3与6的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值相同,动力大小相同.
(b)分析比较1、2、3或4、5、6中的数据可初步归纳得到:使杠杆在水平位置平衡,当阻力相同时,阻力臂与动力臂的比值越大,动力越大.

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