题目内容
【题目】小雨想要知道未知电阻RX的阻值,现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联在电源两端,否则会损坏电流表。
(1)请在方框内画出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸);
(______)
(2)写出实验步骤_____;
(3)推导出测量电阻RX的数学表达式_____。
【答案】 见解析 Rx=
【解析】
(1) 只有电流表没有电压表,且两已知电阻又不能单独与电流表接在电源上,所以可以将两已知电阻分别与RX串联,测出电流,根据电路特点和欧姆定律,由电源电压不变列式求出的RX阻值,故实验电路图如下:
(2)测量步骤:①按照电路图连接实物电路;
②将单刀双掷开关拨至a处,电流表示数为I1;拨至b处,电流表示数为I2。
(3) 开关拨至a处,电流表示数为I1,由欧姆定律则有
U=I1(R1+RX)
同理,开关拨至b处,电流表示数为I2,则有
U=I2(R2+ RX)
电源电压恒定,所以
I1(R1+RX)= I2(R2+ RX)
解得
RX=
【题目】在测小灯泡电功率实验中,小杨同学选用的器材有额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整________(要求向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)。
(2)连接电路时,开关S必须________,滑动变阻器的滑片P应调到最________阻值处。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表无示数,电流表有示数,原因是灯泡________(其他部分均完好)。
(4)故障排除后,滑片移至某处,电压表表盘如图丙所示,其读数为U=________V,再读出电流表的示数I,由此利用公式P=________(用字母表示),可以算出此时灯泡电功率。
(5)小杨同学继续移动滑片P,将两电表对应的示数记录到下表中,则灯泡的额定功率为 ________W。
序号 | 1 | 2 | 3 | |
电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流表示数/A | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.24 |
【题目】阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号 | 材料 | 长度L/m | 横截面积S/ m2 | 电阻R/Ω | 电阻率ρ |
1 | 铜 | 1.0 | 1.0×10-7 | 0.17 | 1.7×10-8 |
2 | 铜 | 2.0 | 1.0×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
3 | 铜 | 1.0 | 0.5×10-7 | 0.34 | 1.7×10-8 |
4 | 铁 | 1.0 | 1.0×10-7 | 1.0 | 1.0×10-7 |
5 | 镍铬合金 | 1.0 | 1.0×10-7 | 11.0 | 1.1×10-6 |
(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是________(正确/错误)的,这种探究问题的方法叫_________________。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是__________________________。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 _________材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较________(大/小)。
【题目】图甲是小明家购买的某型号电热加湿器,乙是其内部的电原理图,表为其部分技术参数。R1、R2,为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。
额定电压/V | 220 |
高档额定功率/W | 400 |
低档额定功率/W | 100 |
最大注水量kg | 1 |
(1)旋转开关S接触点1、2时为“关”,接触点_____时为“高档”,接触点_____时为“低档”。
(2)加湿器处于低档位置正常工作时,求R2的电阻为多少?_____
(3)某次使用加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。将注水仓中水的温度升高20℃,水吸收的热量为多少_____?加湿器在高挡正常工作时的加热效率为70%,将注水仓中水的温度升高20℃,利用高档加热正常工作需要多长时间?_____[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
(4)一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低挡加热,发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈,求此时加湿器两端的实际电压为多少?_____