题目内容
【题目】兴趣小组同学做了如下两个电学实验:
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(1)在测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻实验中:
①用笔画线代替导线,将图1的电路连接完整。
(_______)
②闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为______V,此时电流表示数如图2,通过小灯泡的电流为______A,则小灯泡正常发光时电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
③电压表的内阻虽然很大,但也会影响小灯泡电阻的测量结果,本实验测得的小灯泡电阻与真实值相比偏______。
(2)小组同学在没有电压表的情况下,利用电流表和定值电阻,设计了图3的实验电路测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为
,此时小灯泡正常发光。
②______,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I。
③测得小灯泡的额定电功率P额=______(用U额、I和R0表示)。
【答案】
2.5 0.3 8.3 小 闭合开关S、S2,断开S1 U额×(I-
)
【解析】
(1)①变阻器按一上一下接入电路中与灯串联;
②灯在额定电压下正常发光;根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出小灯泡正常发光时电阻;
③电压表与灯并联,电压表测量的灯的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过灯的实际电流,根据欧姆定律分析;
(2)测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为为
时,由并联电路电压的规律和欧姆定律,灯的电压为U额,灯正常发光;
保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI写出灯的额定功率的表达式。
(1)①变阻器按一上一下接入电路中与灯串联,如下所示:
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②灯在额定电压下正常发光,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图2,电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过小灯泡的电流为0.3A,由欧姆定律,则小灯泡正常发光时电阻为:
≈8.3Ω;
③电压表与灯并联,电压表测量的灯的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表示数大于通过灯的实际电流,根据
,本实验测得的小灯泡电阻与真实值相比偏小;
(2)①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表示数为
,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I。
③因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为:
I额=I-
,灯的额定功率的表达式:
P额=U额×(I-
)。
【题目】在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图所示,电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Ω。报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力 F/N | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | … |
电阻 Rx/Ω | 580 | 560 | 540 | 520 | 500 | 4.80 | 460 | … |
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(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少______?
(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少______?
(3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时,电路报警。按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为_______ Ω;
②将开关向_______端(填数字)闭合,调节_______,直至_______;
③保持_______,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时,电路报警。若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为_______ V即可。