题目内容
【题目】如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω。当开关S闭合时,电压表示数为4V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源电压U;
(3)电阻R2消耗的电功率P2。
【答案】(1)0.4A;(2)12V;(3)3.2W
【解析】
(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表的示数
I=I1==0.4A
(2)由串联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I1=0.4A
R2两端的电压
U2=I2R2=0.4A×20Ω=8V
电源电压
U=U1+U2=4V+8V=12V
(3)电阻R2消耗的电功率
P2=U2I2=8V×0.4A=3.2W
答:(1)电流表的示数是0.4A;
(2)电源电压12V;
(3)电阻R2消耗的电功率是3.2W。
【题目】小明通过查阅资料了解到,航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中,如图甲所示,为了模拟飞船飞行时的环境,先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气,再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气,经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中,舱体M中的气压将减小,集气空腔N中的气压将增大,为了测量舱体M和集气空腔N中的气压,设计了如图甲所示的电路,其中RM、RN是两个完全相同的可变电阻(本题可称力敏电阻),其电阻值会随气体压强大小发生变化,已知舱体M的容积为18m3,集气空腔N的容积为90m3,舱体舱门的面积是0.6m2,整个过程温度不变,电路中R0的阻值为10Ω,电源电压恒为9V,可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。
力敏电阻受到的气 压(×105Pa) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
力敏电阻对应的电 阻值(Ω) | 50 | 40 | 30 | 22 | 15 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 |
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(1)若舱体不漏气,当单刀双掷开关S接a时,电流表的示数为_____A(保留2位小数)。
(2)若舱体漏气,当开关S接b时,电压表的示数将_____(选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”),在相同时间内,电路消耗的电能比未漏气时电路消耗的电能_____(选填“多”或“少”)。
(3)在检验过程中的某一时刻,当开关S接a时,电压表的示数为4.5V,当开关S接b时电流表的示数为0.18A,此时舱门受到的内外压力差是多少N?(列出计算过程)
________
(4)实验表明,一定质量的气体在温度不变的情况下,压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出,经过一定的时间后,M、N中的压强相等,开关S接在b处,则此时通过R0的电流是_____A,电压是_____V。
【题目】某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大;
(______)
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应该位于_____端(选填“A”或“B”);
(3)在闭合开关之前,经检测电流表和电压表完好无损,各接线柱连接牢固,闭合开关, 发现电流表有示数,电压表没有示数,则故障原因可能是_____;
(4)排除故障后,先将 5Ω 定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为_____A;
(5)接下来断开开关,取下 5Ω 的定值电阻,换成 10Ω 的定值电阻,闭合开关,应向_____(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_____V 时,读出电流表的示数。再更换 20Ω 的定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中;由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____;
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
R/Ω | 5 | 10 | 20 |
I/A | 0.2 | 0.1 |
(6)该小组想用一个电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合 S 和S1,此时电流表的示数为 I1;
②闭合 S 断开S1,此时电流表的示数为 I2;
③请用已知量 R0和测出量I1、I2表示出未知电阻 Rx 的表达式,则Rx=_____。