分析 (1)图甲中,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R2两端的电压,利用P=UI求出电路的总功率;
(2)比较电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2接入电路中的最小电阻;当电压表的示数最大时,R2接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值;然后根据R2阻值与长度的对应关系确定电子身高测量仪所测身高的范围;
(3)身高增大时变阻器接入电路中的电阻均匀增大,要使电压表改装而成的身高指示计刻度均匀应使滑片移动时电路中的电流不变,即滑动变阻器接入电路中的电阻不变,同时身高越高指针偏转角度越大说明电压表并联在变阻器两端,据此进行解答.
解答 解:(1)图甲中,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当变阻器R2接入电路的阻值是4Ω时,电路中的电流:
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{4.5V}{5Ω+4Ω}$=0.5A,
R2两端的电压即电压表的示数:
U2=IR2=0.5A×4Ω=2V,
电路的总功率:
P=UI=4.5V×0.5A=2.25W;
(2)因电流表的最大示数为0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流为0.6A,
则电路中的总电阻:
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{4.5V}{0.6A}$=7.5Ω,
R2接入电路中的最小电阻:
R2小=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω,
当电压表的示数为3V,R2接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U-U2′=4.5V-3V=1.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{2}′}{{R}_{2}′}$,即$\frac{1.5V}{5Ω}$=$\frac{3V}{{R}_{2}′}$,
解得:R2′=10Ω,
由题意可知,R2的长度为2.5m-1m=1.5m,总电阻为15Ω,
当接入电路中的电阻为2.5Ω时,对应的身高L=1m+$\frac{2.5Ω}{15Ω}$×1.5m=1.25m,
当接入电路中的电阻为10Ω时,对应的身高L=1m+$\frac{10Ω}{15Ω}$×1.5m=2m,
所以,电子身高测量仪所测身高的范围为1.25m~2m;
(3)要使电压表改装而成的身高指示计刻度均匀且身高越高指针偏转角度越大,则电压表并联在R2两端,且滑片的移动不能改变接入电路中的电阻,连接如下图所示:
答:(1)当变阻器R2接入电路的阻值是4Ω时,电压表的示数是2V,此时电路的总功率是2.25W;
(2)电子身高测量仪所测身高的范围为1.25m~2m;
(3)设计电路如上图所示.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路图的设计,由题意得出R2阻值与长度的对应关系是关键.
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实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压/伏 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/安 | 0.25 | 0.30 | 0.33 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
电源 | S断开时电压/V | S闭合时电压/V |
两新 | 3.2 | 3.1 |
一新一旧 | 1.9 | 1.3 |
一新 | 1.6 | 1.5 |
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A. | 30g 9g | B. | 30g 5g 4g | ||
C. | 20g 10g 5g 4g | D. | 20g 10g 5g 2g 2g |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
高度/Km | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
大气压/kPa | 101 | 80 | 62 | 47 | 36 | 26 | 19 |
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