题目内容
【题目】如图1所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不变).当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电压表与电流表的U﹣I图象如图2所示,电流表的示数变化了0.2A,那么当滑片在b端时,电流表的示数为A;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2 , 电流表的示数又变化了2.25A,定值电阻R0的阻值为Ω.
【答案】0.3A;9
【解析】解:①由图知,当S闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,
当滑片在中点时,由图象知,灯泡两端电压为U额=6V,
因为P=UI,所以此时的电路电流为I额= = =0.5A;
当滑片在b端时,电路总电阻更大,由I= 知,电路电流更小,
所以P在b端时的电路电流为I小=I额﹣△I1=0.5A﹣0.2A=0.3A;
因为P= ,所以灯丝电阻为RL= = =12Ω,
当闭合,S1、S2断开,灯泡和滑动变阻器串联,
设滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压为U,根据题意得:
0.3A×(12Ω+R)=0.5A×(12Ω+ R)
解得R=48Ω,U=18V;
②滑片P的位置不变,闭合S1、S2 , 定值电阻和滑片在中点时的滑动变阻器并联,
干路电流为I并=I中+△I=0.5A+2.25A=2.75A,
因为I= ,
所以通过滑动变阻器的电流为IR= = =0.75A,
通过R0的电流为I0=I并﹣IR=2.75A﹣0.75A=2A,
所以R0= = =9Ω.
所以答案是:0.3A;9.
【考点精析】利用欧姆定律及其应用对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).
【题目】根据所学知识完成题目:
(1)小彬在物理实验室制作氧气浓度探测器,过程如下:
小彬找来氧敏电阻Rx , 其电阻值与空气中氧气浓度的关系如表格所示.其中,氧气浓度为0时,氧敏电阻的阻值模糊不清,于是他对该电阻阻值进行测量.
氧气浓度/% | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Rx/Ω | 10 | 16 | 21 | 25 | 28 | 30 |
小彬设计了图甲所示测量氧气浓度为零时氧敏电阻阻值的电路,电源电压恒为6V.如图15乙在集气瓶内装有通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气,再将Rx置于瓶内.
①请用笔画线代替导线,按照图甲,将图乙的电路连接好;
②开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至(A/B)端;
③闭合开关S,发现图乙中电流表、电压表示数均为0.小彬取下电压表,将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联,示数都为0;将电压表与滑动变阻器B、D两端并联,示数也为0;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为6V.若电路只有一处故障,则电路故障为
A.导线①断路 B.导线②断路
C.滑动变阻器内部断路 D.开关S内部断路
④排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数如图丙所示,则氧气浓度为0时,Rx阻值为Ω;
⑤补充好氧气浓度与Rx阻值关系表后,小彬制作氧气浓度探测器的电路,如图丁所示,R0为定值电阻.小彬制作的探测器工作时,氧气浓度越高,电流表示数越小;要想实现“氧气浓度越高,电表示数越大”,应选用电压表与上述电路中的并联.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
(2)在完成上述实验后,小彬又将图甲中的氧敏电阻Rx换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,电源电压仍为6V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”.所测得的几组电流、电压值如表所示.
①由于操怍不当,导致其中一组数据存在错误,请判断第次实验的数据存在错误,产生错误的原因是;
②纠正错误以后,小彬继续用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去.为完成第4次实验,同学们为他提出了下列解决方案,你认为正确的是 .
A.换成电压为12V的电源
B.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
C.可将定值电阻两端的电压调为1.5V.