题目内容
【题目】有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L,(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)现把该灯泡接入如图所示的电路中,电路的电源电压可调,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
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(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S3,断开开关S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R1的阻值是多少?
(2)电源电压调至8V,断开开关S2、S3闭合开关S1,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
【答案】(1)0, 60Ω;(2)0~36Ω。
【解析】
(1)闭合开关S1和S3,断开开关S2时,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,因电源的电压和灯泡的额定电压相等,所以R2接入电路中的电阻为零,此时灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,由电压表被短路可知,其示数为0;
由
可得,通过灯泡的电流:
,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流:
,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由
可得,R1的阻值:
;
(2)断开开关S2、S3闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,当变阻器接入电路中电阻为零时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流:
,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以变阻器接入电路中的最小阻值为0;由串联分压的规律可知,当电压表的示数U2=3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:
,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:
,代入数值得:
,解得:R2=36Ω,所以动变阻器的阻值变化范围为0~36Ω。
【题目】如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
实验序号 | 磁场方向 | ab中电流方向 | ab运动方向 |
1 | 向下 | 无电流 | 静止不动 |
2 | 向下 | 由a向b | 向左运动 |
3 | 向上 | 由a向b | 向右运动 |
4 | 向下 | 由b向a | 向右运动 |
用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是______ 。
比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与______ 有关,比较实验______ ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是______ 。
小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的______ 。