题目内容
【题目】如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下:( )
A.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω-24Ω
B.电压表的示数变化范围是1.5V -3V
C.电路中允许通过的最大电流是0.6A
D.电流表的示数变化范围是0.2A-0.5A
【答案】D
【解析】A、滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的总电阻:R=U/I=6V/0.5A=12Ω,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的最小阻值:R2 =R-R1 =12Ω-6Ω=6Ω,即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~24Ω,A不符合题意;
B、电压表的最小示数:U1 ′=I′R1 =0.2A×6Ω=1.2V,则电压表的示数变化范围是1.2V~3V,B不符合题意;
C、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.根据欧姆定律可得,电压表的示数为3V时,电路中的电流:I=U1/R1=3V/6Ω=0.5A,因为电流表的量程为0~0.6A,∴电路中的最大电流为0.5A,C不符合题意;
D、当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,此时电路中的最小电流:I′=U/R1+R2max=6V/6Ω+24Ω=0.2A,则电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A,D符合题意.
所以答案是:D.
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律的变形公式,需要了解公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一才能得出正确答案.
【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
次 数 | 钩码重/N | 钩码上升 | 弹簧测力计 | 弹簧测力计 | 机械效率 |
第1次 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
第2次 | 4 | 5 | 1.7 | 15 | \ |
第3次 | 6 | 5 | \ | 15 | 83.3% |
(1)在实验操作中应该使钩码(选填“快速”或“缓慢”)上升;
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为(保留三位有效数字);
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为N,滑轮组做的有用功是J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与有关.