题目内容
【题目】为了测出未知电阻 Rx 的阻值,某同学利用阻值已知的电阻 R0和一只电流表或电压表分 别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是(电源电压未知且不变)( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
A.由电路图知道,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0 与Rx 串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出Rx 两端的电压,从而无法测出Rx 的阻值,故A符合题意;
B.由电路图知道,开关S断开时,电路为R0 的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,则电源的电压是
U=I0 R0;
开关S闭合时,R0与Rx并联,电流表测干路电流I,此时通过Rx的电流
Ix=I-I0,
由并联电路中各支路两端的电压相等知道,
,
故B不符合题意;
C.由电路图知道,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I1,则电源的电压是:
U=I1 R0;
当开关S断开时,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流I2,则电路中的总电阻是:
,
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,
,
故C不符合题意;
D.由电路图知道,开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压是
U0 =U-Ux,
由于串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流是:
,
所以,
,
故D不符合题意。
【题目】在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得第1、2组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第3、4组数据(如表所示):
实验序号 | 物重G物/N | 动滑轮重G动/N | 动力F/N | 滑轮组的机械效率η% |
1 | 1 | 0.5 | 0.7 | 47.6 |
2 | 2 | 0.5 | 1.1 | 60.6 |
3 | 4 | 1 | 1.4 | |
4 | 4 | 2 | 50.0 |
(1)根据“测量滑轮组机械效率实验”的过程,画出图甲中滑轮组的绕绳方法.
(_________)
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量________匀速向上拉动弹簧测力计;第4次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则其动力为________N;第3次实验时滑轮组的机械效率约为________%.
(3)由第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与________有关.
(4)在第3次实验中,若钩码升高10cm,克服摩擦所做额外功为_____________.
【题目】小明为了探究“电流与电压、电阻的关系”,准备了如下实验器材:电源(电压恒为12V),电阻箱(0-999.9Ω)一个,电流表、电压表各一只,一个开关,滑动变阻器上标有“40Ω 1A”字样,导线若干,连接了如图甲所示的电路.
(1)小明首先研究电流与电压的关系。调节电阻箱接入阻值为20Ω,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到3个不同位置,将电压表、电流表的示数记录在下表一中。当电压表示数为8V时,电流表的示数如图乙所示,为_____A。分析表中数据可知电流与电压的关系是:电阻一定时,电流与电压成_____.
表一 | 表二 | ||||||
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 实验次数 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | 20 | 20 | 20 | 电阻R/Ω | 40 | 50 | 100 |
电压表示数U/V | 4 | 8 | 12 | 电压表示数U/V | 8 | 8 | 8 |
电流表示数I/A | 0.2 | 0.6 | 电流表示数I/A | 0.2 | 0.16 | 0.08 |
(2)小明完成第3次实验后,继续研究电流与电阻的关系。先断开开关,将电阻箱接入阻值调为40Ω,然后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为8V,他将实验数据填入表二。随后他将电阻箱接入阻值调为50Ω,接下来他应该将变阻器滑片向_____端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为_____V.
(3)当小明将电阻箱接入阻值调为100Ω继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是_____
A.电阻箱接入的阻值太小
B.滑动变阻器的最大阻值太小
C.确定的电压表的示数太大
(4)小明解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据,如上表二,请在下图作出电流I与电阻倒数的关系图像_____,分析图像得出了电流与电阻的关系是:_____.