题目内容
【题目】如图所示电路中,电源电压为12V且保持不变,定值电阻R1的阻值为22Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样。闭合开关S,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电阻R1两端的电压_____;
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值_____;
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作;
①现有阻值为16Ω的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:_____满足题目要求(选填“能”或“不能”)。若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由______;
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______。
【答案】 能 4Ω~5.33Ω 15Ω~20Ω
【解析】
(1)从图中可以看到,这是一个串联电路,根据可知,电阻R1两端的电压是
电阻R1两端的电压是。
(2)由上述可知,滑动变阻器R2两端的电压是
根据可知,滑动变阻器R2接入电路的阻值是
滑动变阻器R2接入电路的阻值是。
(3)①这样能满足题目要求;电流表的量程是0~0.6A,即,这时电路中的总电阻是
滑动变阻器接入电路的最小值是
电压表的量程是0~3V,即,定值电阻两端的电压是
电路中的电流
滑动变阻器接入电路的最大阻值
所以滑动变阻器的使用范围是4Ω~5.33Ω。
②当滑动变阻器接入电路的电阻最小是零,电路中的电流最大时,R0的阻值最大,大小是
当滑动变阻器部分接入电路,电流表的示数最大时,R0的阻值最小,大小是
所以R0的取值范围是15Ω~20Ω。
答:(1)电阻R1两端的电压;(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值是;(3)①能满足题目要求;替换后滑动变阻器的使用范围是4Ω~5.33Ω;②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围是15Ω~20Ω。
【题目】关于如图所示的四幅图,下面说法正确的是( )
| A. | 甲图中风中雨伞容易“上翻”,是由于流速大的地方压强大 |
| B. | 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,是由于分子间有引力作用 |
| C. | 丙图中导线触接电源后小磁针发生偏转,说明磁能够生电 |
| D. | 丁图中绝缘棒接触验电器后验电器的金属箔张开一定角度,说明该棒带正电 |
【题目】小明利用以下器材:电源(电压恒为6V),滑动变阻器,开关各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干,来探究电流与电阻的关系。
(1)如图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线;
(________)
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于________端;(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是_______________________________________________;
(4)改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为________A(如图乙所示)。综合分析数据可得:电压一定时,___________________________________________;
(拓展1)小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入了表2中。
表1
电压U/V | 4 | ||
电阻R/Ω | 20 | 15 | 10 |
电流I/A | 0.20 | 0.28 | 0.40 |
表2
电阻R/Ω | 10 | ||||
电压U/V | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(1)分析表2中数据可得:电阻一定时,_________________;
(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为________Ω;
(拓展2)完成上述实验后,小明还想测定一个U额=2.5V的小灯泡的额定功率,他发现电流表已坏,于是他向物理老师借了一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验器材,测出了小灯泡的额定功率,请你帮他将下列实验步骤补充完整:
<>(1)连接好实验电路,______________,移动滑片,使电压表示数为_______V;(2)保持滑片的位置不动,S2接1,读出电压表的示数为U;
(3)小灯泡额定功率的表达式P额=___________。(用物理符号表示)