题目内容
【题目】交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图,电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表示数为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(2)调零后,R1的电阻保持不变,某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
【答案】(1)0.1A;20Ω;(2) 4V
【解析】
本题考查动态电路的问题,解决本题首先要分析清楚电路图,再结合题意解决问题。从电路图可知,R1、R2串联,电压表测R2电压。
(1)结合题目及电路图,可知R2的电压及电阻,根据欧姆定律可求电流;再根据串联电路的电压特点,可求出R1的电压,然后R1的阻值可求。
(2)吹气时,R1的阻值保持不变,电路电流I2=0.2A,先根据欧姆求出R1此时的电压,再由串联电路的电压特点,求出R2的电压。
(1)由题目可知,调零时,R2=60Ω,R2两端的电压U2=6V,此时电流表的示数
由串联电路的特点可得,
U1=U-U2=8V-6V=2V
滑动变阻器的阻值
(2)吹气时,R1=20Ω,当电路电流I2=0.2A时,R1两端的电压
U1= I2 R1=0.2A×20Ω=4V
电压表的示数,即R1两端的电压
U2= U-U1=8V-4V=4V
答:(1)电流表的示数为0.1A;滑动变阻器R1的电阻值为20Ω;
(2)此时电压表的示数为4V。
【题目】一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1 _____R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2 _____R.(填“<”“>”“=”)
【题目】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用器材如下:两节新干电池,标有2.5 V相同规格的小灯泡若干,两个滑动变阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,开关、导线若干.
(1)闭合开关前,应将滑片移至_____(选填“A”或“B”)端.正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是______(选填字母).
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(2)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示.其中第2次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为____A;第4次实验时灯泡电阻值为____Ω.
(3)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是________(选填“合理”或“不合理”)的.
表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压(U)/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流(I)/A | 0.16 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
电阻(R)/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻(R)/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流(I)/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(4)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”.他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示.他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____________.