题目内容
【题目】如图所示电路中,滑动变阻器R2是规格为“20欧 2安” 和“5欧3安”中的一个。闭合电键S:
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(1)若电阻R1的阻值为20欧,电流表的示数为0.4安,求:电阻R1的两端的电压U1。
(2)在电路中正确连入两个电压表,若用定值电阻R0替换R1,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值的一半时,电流表的示数为0.3安,两电压表的示数分别如图(a)、(b)所示。
①请判断所选用变阻器的规格是多少。
②请说明电压表所接的位置并求出对应的电阻R0的值。
【答案】(1)8V(2)20Ω,2A(3)V1并在R2两端,V2并在R0两端,RO=8Ω或40Ω;V1并在R2两端,V2并在电源两端,RO=30Ω;V1并在电源两端,V2并在R0两端,RO= 40Ω。
【解析】
(1)由电路图知道,R1与R2串联,电流表测量串联电路的电流,
所以,若电阻R1的阻值为20欧,电流表的示数为0.4安,
由欧姆定律知道,电阻R1的两端的电压U1是:
;
(2)①由于当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值的一半时,电流表的示数为0.3安,所以,若变阻器R2 的规格是:
,则
由欧姆定律知道,变阻器两端的电压是:
,
若变阻器R2 的规格是:
,则
由欧姆定律知道,变阻器两端的电压是:
,
由于图示电压表示数分别是:(a)3V或15V,(b)2.4V或12V,比较可知,均大于变阻器
的规格时的电压,且比较电压表示数可知只有3V符合,故所选用变阻器的规格是
;
②若V1并在R2两端,V2并在R0两端,由串联电路电流的特点知道,
当(b)的示数是2.4V时,电路的电流是:
,由此解得
;
当(b)的示数是12V时,电路的电流是:
,由此解得
;
若V1并在R2两端,V2并在电源两端时,则(b)的示数只能是12V,由串联电路的特点知道,R0两端的电压是:
,由欧姆定律知道,R0的阻值是:
;
若V1并在电源两端,V2并在R0两端,则(a)的示数只能是15V,而(b)的示数是12V,由欧姆定律知道,R0的阻值是:
。
【题目】电子秤说明书上要求:使用电子秤时要放在水平稳定台面上。小林同学疑惑,电子秤的测量结果与其是否放平有关吗?于是他进行了如下探究实验:
倾角 示数/克 称量物 | 0° | 5° | 10° | 15° |
500克砝码 | 500 | 498 | 492 | 483 |
300克砝码 | 300 | 299 | 295 | 290 |
100克砝码 | 100 | 100 | 98 | 97 |
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(实验过程)
①把电子秤放在水平木板上,调零后分别放上质量为100g、300g、500g的标准砝码,观察电子秤的示数并记录。
②如图1,将木板一端垫高,使木板与水平面有夹角,调零后继续实验并记录电子秤示数。记录数据如上表:
(实验结论)
由表中数据可知,电子秤测量结果与放置是否水平_______________(选填“有”或“无”)关;实验中,他改变倾角大小,目的是进一步研究___________________。
(分析推理)
为寻找产生上述现象的原因,小林查阅了电子秤的电路原理如图2,并获得信息:电路中压力传感器R的阻值随压力的变化而变化,电子秤示数随电流的增大而增大,根据查到的信息,他解释电子秤示数随倾角增大而减小的原因是:当电子秤倾斜时,称量物对秤盘的压力_______它自身的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”),且倾角越大时,称量物对电子秤压力越________,传感器的电阻越大,电路中电流越 ___________,测量结果越____________(“大”或“小”)。
(延伸应用)
曾经有人说,商贩在电子秤下垫毛毯等物体时,电子秤的示数会大于商品的质量,从而损害顾客利益。从以上探究结果看,你认为这种说法是_____________的(选填“正确”或“错误”)。