题目内容
图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U="6V" 。
(1)要保证电压表能正常工作,电路中RO至少应为 。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为 _V。
(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,通过计算说明, 开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?![]()
此拉力器的量程为多少?![]()
(1)30Ω (2)0V (3)200N 0-600N
解析试题分析:本题中是定值电阻R0与电阻R1串联,电压表测的是变阻器R1中aP间的电压,但变阻器R1接入电路的电阻不变,滑片P在移动时,电路中电流不变,当滑片P两只右移时,aP间的电阻变大,电压表的示数也将变大,电压表的量程为0-3V,所以aP间的电压最大值为3V,此时aP间的阻值为30Ω,电路中的电流为0.1A。电阻R0两端的电压为6V-3V=3V,R0的电阻为
。当滑片P移至a端,此时aP间的电阻为零,根据欧姆定律,其两端电压也为零。
当R0=45Ω时,电路中的电流为![]()
aP间的电阻为:![]()
变阻器是利用了改变电阻线的长度来改变电阻的,电阻大小与导体的长度成正比。根据电阻线的长度和电阻,可以求出aP间长度:
,LaP=2cm。根据电阻线的长度与电阻拉力的关系可以得出此时拉力为200Ω。串联电路分电压,当aP间的长度为2cm时,拉力为200N,则当aP间的长度为6cm时,拉力为600N,拉力器的量程为0-600N。
考点:滑动变阻器的应用
某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。![]()
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(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= A,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度l和对应的电阻值R,数据如下表:
| l/cm | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| R/Ω | 2.1 | 2.8 | 3.5 | 4.2 | 4.9 | 5.6 |
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
甜甜小的时候家里只有点灯和小的黑白电视,现在生活水平日益提高,家里有了空调,冰箱,洗衣机,电动车,电风扇,电饭锅,电饼铛,还有好多电视,他感觉家里能否无限制地增加家用电器,是否可以呢?
| A.可以 | B.不可以 | C.还可以增加一些 | D.无限制的增加 |