题目内容
【题目】为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝.保险丝安装在玻璃管中,称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A和2A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小星知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小星设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代善导线把电路连接完整。
(________)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最_______(选填“左”或“右”端)。
(3)在图甲中,若电压表V2的读数为2.1V,电压表V1读数如图丙所示,则保险管B两端的电压为_______V.
(4)保险管A的熔断电流为_______A
(5)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到_______A时,保险管将熔断.
【答案】 左 1.5 2 2.8A
【解析】
(1)根据图甲电路图可知,电压表V1测保险管A的电压,电压表V2测两保险管总电压。再由第(3)小题中“电压表V2的读数为2.1V”可知,两电压表都接小量程。连接电压表V1“-”接线柱到保险管A左端接线柱、“3”接线柱到保险管A右端接线柱;再连接电压表V2“-”接线柱到保险管B左端接线柱、“3”接线柱到滑动变阻器右下端(或保险管A右端)接线柱。如图:
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至阻值最大端。因滑动变阻器接右下端接线柱,所以滑片移至最左端阻值最大。
(3)电压表V1测保险管A的电压,其分度值为0.1V,则UA=0.6V。电压表V2测两保险管总电压,即UA+B=2.1V。则保险管B两端的电压为UB=UA+B-UA=2.1V-0.6V=1.5V。
(4)因UA=0.6V、UB= 1.5V,即UA<UB,由串联电路分压规律可知RA<RB,保险管B的电阻大,熔断电流小,为1A;保险管A的电阻小,熔断电流大,为2A。
(5)由上题可知,RA:RB= UA:UB=0.6V: 1.5V=2:5。将这两个保险管并联接入某一电路中,电流之比为IA:IB= RB:RA=5:2。若当保险管A电流达到熔断电流2A时,保险管B电流为IB=IA=×2A=0.8A,此时电路总电流达到I=2A+0.8A=2.8A,保险管A刚熔断,保险管B不能熔断;若当保险管B电流达到熔断电流1A时,保险管A电流为IA=IB=×1A=2.5A>2A,说明A早已熔断。综合以上分析可知,将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到2.8A时,保险管将熔断。
【题目】某校兴趣小组的同学设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻,R为压敏电阻,压敏电阻通过杠杆与圆柱形浮体相连,AB:BO=4:1,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V)
压敏电阻受到的压力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
压敏电阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
(1)“发电玻璃”面积为1.2m2,其光电转化率为20%,则要对控制电路的蓄电池充满电需要多少小时?(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算)
(2)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动,求R0的阻值;
(3)若浮体的重力为200N,求该浮体的密度为多大?