【题目】物理课外兴趣小组利用如图所示的电路图进行一些电学实验,其中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”,电源电压5V保持不变。
(1)用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路;
(__________)
(2)在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时:
①选用哪三个电阻更合适?答:_________________;
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?答:_____________________;
③按要求接入电阻后闭合开关,发现电流表指针几平不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是___________________________________;
(3)用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻的实验,R先选用5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用代替5Ω电阻接入电路,此时电压表示数为3V则的阻值为______Ω.
【答案】 15Ω、10Ω和5Ω 保持不变 定值电阻R断路 11.25
【解析】
先根据滑动变阻器的规格是“10Ω/1A”,确定电路中允许通过的最大电流,再根据选用最小的电阻,由欧姆定律计算电压表的最大示数,最后根据分压原理,判断换上较大的5Ω、10Ω…的电阻时,求出变阻器连入电路中的阻值大小与10Ω比较;从而确定可以接入电路的定值电阻;注意根据串联电路电压的规律和分压原理时,本实验要求电压表示数不变,由欧姆定律可知电路中的最大电流,从而确定电流表的量程,并将电流表串联在电路中。
电流表无示数,说明电路某处断路;电压表指针向右偏转且超过满刻度,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,并且电源电压大于电压表的量程;
先根据欧姆定律求出5Ω电阻接入电路时的电流,然后根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;再根据欧姆定律求出Rx 接入电路时的电流,最后根据欧姆定律的应用计算Rx 的阻值即可。
根据题意知道,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,当选用R5 =1Ω的定值电阻时,根据欧姆定律,电压表最大示数是:U5 =I大 R5 =1A×1Ω=1V;由图知道,电压表使用的是3V量程,此时变阻器的电压是:5V-1V=4V,根据串联电路电压的规律结合分压原理知道,变阻器连入电路中的电阻是:,说明若用1Ω的定值电阻时,实验无法完成;
同理,若选用R1 =20Ω的定值电阻, R滑 =10Ω时,根据分压原理知道,此时,所以,电压表的示数是:,即说明若用20Ω的定值电阻时,实验无法完成;
同理,若选用R2 =15Ω的定值电阻,R滑 =10Ω时,根据分压原理知道,电压表的示数是:,说明若用15Ω的定值电阻时,实验可以完成;
若选用R4=5Ω的定值电阻,当其两端电压为最大值3V时,电路中的最大电流是:,说明若用5Ω的定值电阻时,实验可以完成;
综上所述知道,R滑 随R定 的增大而增大,所以应选用15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻,做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验,电流表量程应选择0~0.6A;
(1)根据以上分析知道,电流表量程应选择0~0.6A ,所以电流表准确接入电路如下:
(2) ①综上所述知道,在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时,应选用15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻,实验可以完成;
②电压表测量的是定值电阻的电压,由以上分析知道,电压表示数最大是3V,说明实验时对电阻两端电压应控制在3V不变;
③若电流表无示数,则说明电路某处断路;电压表指针向右偏转且超过满刻度,则说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,并且电源电压大于电压表的量程,即说明定值电阻R断路;
(3)当5Ω电阻接入电路时,电压表示数为2V时,电路中的电流是:
此时滑动变阻器接入电路的阻值是:
当Rx 接入电路时,电路中的电流是:
由I=知道,的阻值是:
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【题目】如图甲所示的电路中,R0是阻值为1Ω的定值电阻,R是滑动变阻器,通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示.断开开关S1,S2,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,读出电压表示数为1V。
(1)求电源电压;
(2)保持开关S1,S2断开,滑动变阻器的滑片P滑到b端时,读出电压表的示数为0.8V,求此时R接入电路中的阻值;
(3)当开关S1,S2闭合,若测得此时通过小灯泡的电流为1.05A,求电路消耗的最小总功率。
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【题目】小伟是一个科学迷,在课余时间他利用一个规格为“2.2 V 0.01 A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路。晚间关闭照明灯L后,利用二极管D发出的光指示开关所在的位置。S为单刀双掷开关、R为限流电阻。
(1)关闭照明灯后,为使二极管D正常工作,限流电阻R的阻值为多少欧______?此时,电路消耗的总功率为多少瓦______?
(2)从安全用电考虑,该电路存在安全隐患,应将单刀双掷开关S接在照明灯L与________间。
(3)不管照明灯关闭还是打开,该电路都要消粍电能。为节约电能,可以再接入一个光控开关(光照弱时自动闭合,光照强时自动断开),你认为应将光控开关接在图乙中a、b、c三处的________处。
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【题目】“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示.
(1)实验时,L1、L2宜选择 ______ (选填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(2)在拆接电路时开关必须 ______ .
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.测出L2两端的电压.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确___?
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?请说明理由___________.
实验小组 | L1两端电压/V | L2两端电压/V | 串联总电压/V |
1 | 1.4 | 3.1 | 4.5 |
2 | 3.0 | 1.3 | 4.4 |
3 | 1.1 | 1.7 | 2.9 |
4 | 1.8 | 1.2 | 3.0 |
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【题目】如图所示是一位同学在探究串并联电路电流电压规律实验的实物连线,则这样的连接方式和是_______联,电压表测的电压是______电压,若测得的电压表如图甲乙丙所示,则这时____图可能是此时电压表的读数。为了测量两端的电压,只去掉一条连接线,并在此根连接线上打“×”(表示不要),然后用黑色或蓝色笔重新画上一根正确的连接的导线(均在答题对应的图上作答连线). 则_______图可能是此时电压表的读数。
(________)
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【题目】如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是
A. 灯泡L变亮,电压表V1的示数不变
B. 灯泡L变亮,电压表V2的示数变小
C. 电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
D. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
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【题目】小明家用燃气灶烧水时,把质量为2kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3的天然气,已知水的比热容为C水=4.2×103 J/(kg℃),天然气的热值为q=8.4×107 J/m3.求:
(1)水吸收的热量____;
(2)0.02m3天然气完全燃烧放出的热量____;
(3)燃气灶烧水时的效率_____?
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【题目】如图所示,当用酒精灯对灯芯的玻璃柱加热一段时间后,电流表的指针就会偏转,这表明:通常情况下玻璃是绝缘体,被加热达到红炽状态时也会变成_____。将图中的M、N跟废灯管中的钨丝连接,用酒精灯对钨丝加热后,电流表的示数减小,这表明钨丝的电阻随温度的升高而_____。
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【题目】在生产和生活中,人们根据不同的需要选择不同性能的材料,如:语音室选择吸音效果好的材料修饰墙面,钢盔是选择强度大合金材料制作而成的.如图所示,下面主要是从绝缘性能的角度考虑选材的是
A. 导线的外皮的选取
B. 电炉子的电热丝
C. 用塑料做炒锅的手柄
D. 银行IC卡的芯片
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