题目内容
【题目】如图所示，电源电压保持不变，电压表量程为0～15V，定值电阻R1=20Ω，灯泡L上标有“6V 0.6A”(不考虑灯的电阻变化)的字样。闭合开关S、S1，断开S2时，电压表的示数为12V，灯泡正常发光。求
（1）电源电压U
（2）滑片位置不改变，仅闭合S、S2，断开S1，此时R1的电流为多少?
（3）如果用标有“60Ω 1A”字样的滑动变阻器，当S、S1闭合，S2断开时，在保障电路安全情况下，R2阻值变化范围是多少?
【答案】（1）18V；（2）0.45 A；（3）20Ω～50Ω
【解析】
(1)当闭合开关S、S1，断开S2时，R2与L串联，电压表测R2的电压示数为12V，这时灯泡正常发光，则灯泡L两端电压为6V，根据串联电路电压特点，电源电压为：
；
(2)滑片位置不改变，由第(1)灯泡正常发光时，电路电流为0.6A，R2两端的电压为12V，利用欧姆定律可得，此时R2接入电路的阻值为：
，
当闭合S、S2，断开S1，R1与R2串联，已知R1的阻值为20Ω，由串联电路电阻规律可得电路总电阻为：
，
根据欧姆定律和串联电路电流规律可得，此时R1的电流为：
；
(3) R2阻值变化范围，即R2的最值，当S、S1闭合，S2断开时，R2与L串联，灯泡正常工作电流为0.6A，R2允许通过的最大电流为1A，考虑电路安全情况，电路中最大电路为I大=0.6A，此时R2的阻值最小为：
，
当电压表示数最大为15V时，灯泡分得电压为3V时，R2的阻值最大，此时电路中的电流最小为：
，
则R2接入的最大阻值：
，
所以用“60Ω 1A”的滑动变阻器时，R2阻值变化范围是20Ω～50Ω；
答：(1)电源电压U为18V；
(2)滑片位置不改变，仅闭合S、S2，断开S1，此时R1的电流为0.45A；
(3)R2阻值变化范围是20Ω～50Ω。
【题目】小明利用他的玩具电动机进行物理知识的新探究，他先按图把器材连接好后，保持电源电压不变，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，进行了两次实验，并把实验中得到的有关数据记录在下面表格中。（g=10N/kg）
实验 次数 | 钩码质量 m（g） | 钩码升高高度 h（m） | 钩码上升 时间 t（s） | 电流表 示数 I （A） | 电压表 示数 U （V） | 滑动变阻器滑片位置 |
1 | 100 | 1.0 | 3.6 | 0.20 | 3.0 | 中点 |
2 | 100 | 1.0 | 8.0 | 0.15 | 1.5 | 最右端 |
请你根据小明的研究，解答下列问题：
（1）在实验过程中，钩码在匀速上升过程中，动能_____，机械能_____；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）第一次实验中电动机提升重物做的有用功_____J；
（3）第二次实验电动机消耗的电能是_____J。
【题目】小明在做“探究电流大小与哪些因素有关”的实验，
（1）连接电路时，开关应处于_______状态，闭合开关前，应将滑变阻器滑片位于阻值最大处；
（2）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，故障原因可能是_______发生了_______；
（3）排除故障后，小明通过实验得到数据如表一所示，其中第一次实验电流表示数如图，为_______A。所用电阻R的阻值为_______Ω。根据表一，可得结论:电阻一定时，电流与电压成_______。
表一 | |||
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
电流I/A | 0.15 | 0.20 | |
（4）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验，得到数据如表二所示。通过分析表二数据，可知小明在操作过程中存在的错误是:_____________。
表二 | |||
实验序号 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | R | 5 | 15 |
电压U/V | 2.0 | 1.5 | 2.3 |
电流I/A | 0.20 | 0.30 | 0.15 |
【题目】在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想．
猜想一：导体电阻跟导体长度有关；
猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；
猜想三：导体电阻跟与导体材料有关．
同学猜想利用如图所示的电路和表中的导体验证上述猜想．
导体代号 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 材料 |
A | 1.0 | 0.2 | 锰铜 |
B | 1.0 | 0.4 | 锰铜 |
C | 1.0 | 0.6 | 锰铜 |
D | 0.5 | 0.4 | 锰铜 |
E | 1.5 | 0.4 | 锰铜 |
F | 1.0 | 0.6 | 镍铬合金 |
G | 1.0 | 0.6 | 铁 |
（1）请将验证猜想一的实验设计思路补充完整．选取________和________相同、________不同的导体，分别将其接入如图电路中．通过比较电路中__________的大小，判断导体电阻的大小。
（2）验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从表中选取导体__________（填写导体代号来进行实验）．
（3）实验结束，拆解电路，应先__________，再取下__________，最后拆解导线和其它元件。
