题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V.则电源电压为_____V,R1的阻值为_____Ω。
【答案】12V 10Ω
【解析】
[1][2]设电源电压为U,设滑动变阻器滑片P在B点时,电路中电流为I1,根据题意有
U2=I1R2=6V ①
10秒内R1产生的热量为36J可以得出
②
此时电源电压
U=I1R1+6V; ③
当滑片P置于变阻器的中点时电流为I2,此时滑动变阻器连入电路的阻值是此时电压表示数为4V可得:
④
且电源电压不变,故有
U=I2R1+4V; ⑤
由①④可得:
(I2﹣I1)R2=2V
由③⑤可得:
(I2﹣I1)R1=2V
故R1=R2,设R1=R2=R;
⑥
把⑥代入①可知R2=10Ω,所以R1=10Ω;
代入③可知
U=0.6A×10Ω+6V=12V。
【题目】某物理小组进行电学探究实验。
次数 | 一 | 二 | 三 |
U/V | 4 | 6 | 8 |
I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
(1)轩轩探究“电流与电阻两端电压的关系”,他利用电源(电压为10V)、电流表、电压表、定值电阻(阻值为20Ω)、滑动变阻器(“40Ω 1A”)、开关和若干导线,进行实验探究。
①轩轩连接完图甲所示的电路后,立即闭合开关,发现电压表的示数为_____V.此时电流表的示数为_____A。
②轩轩发现电路中有一条导线连接错误,请你帮他在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(_____________)
③改正错误后,车南将滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“右”或“左”)端,闭合开关,他多次改变滑动变阻器的阻值,得到了如上表所示的电压表和电流表的数据,可得出结论:当电阻一定时,_____。
④轩轩又利用以上的器材连接了如图乙所示的电路图,探究“电流与电阻大小的关系”。实验中。他在a、b间分别接入20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω的定值电阻,为了能完成这五次实验,他应控制电压表示数不变的范围是:_____V﹣10V。
(2)宁宁想测一个额定电压为3.8V的小灯泡L的额定功率。他在图乙中的a、b间接入这只灯泡,实验时,他调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2.5V,宁宁应该向_____(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W。
(3)宁宁发现实验桌上有一个未标阻值的定值电阻Rx.于是利用刚刚实验用的小灯泡L(已知U额和P额)又找来了一个电压未知的电源、滑动变动阻器、电流表,开关和若干导线,设计了如图丁所示的电路图并测出了Rx的阻值,请你将他的实验步骤和表达式补充完整。
①闭合开关S1,将S2接_____(选填“a”或“b”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____(用已知物理量的符号表示)
②闭合开关S1,将S2接另一触点,读出此时电流表的示数为I1;
③则表达式Rx=_____(用字母表示)。