题目内容
【题目】某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重量,其原理结构如图所示.图中A为金属片,B为金属板,R1=24 Ω,R2是最大值为72 Ω的滑动变阻器,电源电压为12 V不变.问:
![]()
(1)图中的重量表应该用什么电表改装?R1的主要作用是什么?
(2)当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是多少?
【答案】(1)电压表改装;保护电路;(2) 9 V.
【解析】
(1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,根据电路图判断重力表是电压表还是电流表;(2)由电路图可知,电阻R1与R2串联,重量表测两端R2的电压,当称量物体重力达到最大值时,R2的阻值达到最大值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压.
(1)由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联,电压表与被测电路并联,因此重量表是电压表;
电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电阻R1起保护电路的作用;
(2)由电路图可知,R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路,
此时电路中的电流为I=
=
=0.125A,
R2两端的电压为U2=IR2=0.125A×72Ω=9V.
答:(1)图中的重量表应该用电压表改装;R1的主要作用是保护电路;
(2)当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是9V.
【题目】小乐同学按如图甲所示的电路图,探究“小灯泡的亮度和实际电功率的关系”。可用器材:标有“2.5V”字样的灯泡、电压恒为4.5V的电源、滑动变阻器R1“20Ω 1A”、R2“50Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)
![]()
(1)请根据如图中的电路图用笔画线代替导线将如图的实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。
(________)
(2)小乐按照正确步骤操作后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来小乐应该_______
(填选项前的字母)。
A.更换小灯泡 B.检查电路是否开路 C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)正确操作后,小乐闭合开关,移动滑片,电压表示数为2.2V,若要灯泡正常发光,则应向______(选填“A”或“B”)端移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.3A,小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小乐又陆续测量出了灯泡在不同电压下对应的电流,并填入下表。根据表中数据可知,小乐选择的滑动变阻器________是(选填“R1”、“R2”或“R3”)。若将这样两个完全相同的小灯泡串联在电压为2V的电源上,则电路的总功率为______W。
电压表的示数U/V | 电流表的示数I/A | 灯泡亮度 |
0.5 | 0.1 | 暗 |
1.0 | 0.2 | 较暗 |
1.5 | 0.26 | 较亮 |
2.5 | 0.3 | 亮 |
(5)根据实验数据和现象,小乐得出结论:小灯泡的实际功率越________(选填“大”或“小”),灯泡越亮。
(6)同组的小越还想探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将电路中的小灯泡换成阻值分别为
10Ω、8Ω、5Ω、2Ω的定值电阻,滑动变阻器选用R1“20Ω 1A”,电流表量程改接为0~3A,其余连接不变。在实验中,将定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器(接入阻值不为零)使定值电阻两端的电压保持U0不变,为了能够顺利得到4组I、R数据,该电压U0的取值范围是__________。