题目内容
8.如图所示的电路中,电源是由4节电动势为1.5V,内电阻为0.25Ω的干电池串联组成,电阻R1=10Ω,R2=7.5Ω,滑动变阻器R3的总阻值为20Ω,不计电流表和电压表的内阻对电路的影响,闭合电键K后调节滑动变阻器的滑动片P,使ap段和pb段的电压相等,这时求:(1)电压表、电流表上的示数;
(2)滑动变阻器R3上消耗的电功率.
分析 (1)不计电流表和电压表的内阻对电路的影响,电压表内阻近似为无穷大,相当于开关断开,电流表内阻近似为零,相当于导线.所以电路的结构是:R2与Rap并联后与Rpb串联,再与R1并联.电压表测量路端电压,电流表测量R2的电流.先根据串并联关系求出外电路总电阻,再由闭合电路欧姆定律求出总电流和路端电压,即可得到电压表的读数.再求出R2的电流.
(2)根据功率公式P=I2R和$\frac{{U}_{\;}^{2}}{R}$求出R3上消耗的电功率.
解答 解:(1)根据题意使ap段和pb段的电压相等,则
${R}_{ap}^{\;}$与${R}_{2}^{\;}$的并联电阻与${R}_{pb}^{\;}$相等
$\frac{{R}_{ap}^{\;}{R}_{2}^{\;}}{{R}_{ap}^{\;}+{R}_{2}^{\;}}={R}_{3}^{\;}-{R}_{ap}^{\;}$
解得:Rap=15Ω Rpb=5Ω
总内阻r′=4r=1Ω
总电动势E′=4E=6V
外电路总电阻$R=\frac{10×10}{20}=5Ω$
电压表示数U=$\frac{6}{5+1}$×5=5v
电流表示数IA=$\frac{U}{2{R}_{2}^{\;}}$=$\frac{2.5}{7.5}$=$\frac{1}{3}$A
(2)电阻${R}_{3}^{\;}$消耗的功率P3=$\frac{2.{5}_{\;}^{2}}{15}+\frac{2{5}_{\;}^{2}}{5}=\frac{5}{3}$w=1.67w
答:(1)电压表示数5V、电流表上的示数$\frac{1}{3}A$;
(2)滑动变阻器R3上消耗的电功率1.67W.
点评 本题首先要正确分析电路的结构,了解电表所测量的电压或电流,其次要熟练应用欧姆定律求解电流、电压.
A. | 两列波的波长均为8m | |
B. | 两列波的频率均为2.5Hz | |
C. | 两列波在b、d点处干涉加强,在a、c点干涉减弱 | |
D. | 再经过0.1s,a处质点在波峰,c处质点在波谷 |
A. | 灯L的电压为3U | B. | 灯L的电流为3I | ||
C. | 灯L的电压为U | D. | 灯L的电压无法计算 |
A. | 机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定 | |
B. | 泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的 | |
C. | 拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光 | |
D. | 赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 |
A. | 放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关 | |
B. | α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强 | |
C. | 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 | |
D. | 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为$\left.\begin{array}{l}{4}\\{2}\end{array}\right.$He+$\left.\begin{array}{l}{14}\\{7}\end{array}\right.$N→$\left.\begin{array}{l}{17}\\{8}\end{array}\right.$O+$\left.\begin{array}{l}{1}\\{1}\end{array}\right.$H | |
E. | 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,那么质子和中子结合成一个α粒子,所释放的核能为△E=(m1+m2-m3)c2 |
A. | 月球半径及月球表面重力加速度 | |
B. | 地球半径及地球表面重力加速度 | |
C. | 地球附近近地卫星的线速度及万有引力常量G | |
D. | 仅用开普勒第三定律及月球的公转半径 |