题目内容
【题目】在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(________)
(2)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω. 第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表如图乙所示,此时电流表读数I3=_____A,实验测得Rx电阻值应为_____Ω. (结果保留一位小数)
(3)若将图甲中的电阻换为小灯泡,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,电压表与电流表示数的比值将_____ (选填 “变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小红在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路测出该电阻的值。如图丙所示四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是_____。
A. B.
C. D.
【答案】 0.3 5.1 变大 D
【解析】
(1)[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,与电阻串联,电源由两节干电池组成,一节干电池的电压是1.5V,所以电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:
(2)[2]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A;
[3]第三次电阻的阻值
R3==5.0Ω,
为减小误差,取平均值作为测量结果:
Rx=≈5.1Ω;
(3)[4]变阻器与灯串联,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,根据分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,灯两端的电压变大,通过灯的电流也变大,根据P=UI得到灯的实际功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大,电压表与电流表示数的比值即灯丝电阻变大;
(4)[5]A.开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,可求出R0两端的电压,根据I=求出通过R0的电流;根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流
Ix=I0,
根据Rx= 可求出Rx电阻,不符合题意;
B.由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测总电流,R0两端的电压始终为电源电压保持不变,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据Rx=可求出Rx阻值,不符合题意;
C.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联可以求出Rx阻值,不符合题意;
D.开关S闭合时,Rx短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,所以不能计算出Rx的值,符合题意;
【题目】如图是一栋大楼的快速升降观光电梯,40 秒时间即可匀速到达 100 米高的平台,每次可运送游客 15 人。请根据下表所列的电梯铭牌中的参数,计算在电梯满载游客从地面上升到观光平台的过程中,求:
额定载客 | 15人 |
自重(质量) | 600kg |
电动机额定功率 | 45kW |
额定电压 | 380V |
(1)电动机消耗的电能(电动机的额定功率可视为电梯满载时的功率);
(2)若平均每位游客的质量为 60kg,电梯的效率。(g 取 10N/kg)