题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,R1的阻值为10欧。开关S闭合前,电流表的示数如图所示;S闭合后,电流表的示数为0.6安。求:
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(1)电源电压U。_______
(2)电阻R2的阻值。__________
(3)现调整电路,更换电流表量程,用标有“5欧 2安”或“10欧 1安”字样的滑动变阻器替换R1。在电路安全工作的情况下,选择“__________”字样滑动变阻器能使电流表示数最大值Imax与最小值Imin的比值最大,请通过计算说明,并求出该比值。_________
【答案】5伏 50欧 10欧 1安 2.2
【解析】
(1)从图中可以看到,这是一个并联电路,电流表测的是总电流,S闭合后,电路中的总电流变大,由于S闭合后,电流表的示数为0.6A,那么在闭合前,电流表的示数应该是小于0.6A,从图中可知,电流表的量程应该是0到0.6A,那么在闭合前,电流表的读数是0.5A,R1的阻值为
,电源电压的大小等于电阻R1的电压大小,根据欧姆定律的变换式可知
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(2)根据并联电路电流规律可知,流过电阻R2的电流是
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根据欧姆定律的变换式可知电阻R2的阻值是
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(3)假设选择“5欧 2安” 字样的滑动变阻器,那么闭合开关,流过R2的电流大小不变,还是0.1A,流过变阻器的电流最小值是
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那么电流表的最小值是
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当断开开关时,电流表的最小值是
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流过变阻器的电流最大值是
,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
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这个阻值大小没有超过量程,符合题意,当闭合开关时,那么电流表的最大值是
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当断开开关时,电流表的最大值是
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综上所述,电流表的最大值是
,最小值是
,那么电流表示数最大值Imax与最小值Imin的比值是
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假设选择“10欧 1安”字样的滑动变阻器,那么闭合开关,流过R2的电流大小不变,还是0.1A,流过变阻器的电流最小值是
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那么电流表的最小值是
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当断开开关时,电流表的最小值是
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流过变阻器的电流最大值是
,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
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这个阻值大小没有超过量程,符合题意,那么闭合开关时电流表的最大值是
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断开开关时,电流表的最大值是
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综上所述,电流表的最大值是
,电流表的最小值是
,所以电流表示数最大值Imax与最小值Imin的比值是
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由上述可知,比值较大的是2.2,即选择“10欧 1安”字样的滑动变阻器能使电流表示数最大值Imax与最小值Imin的比值最大。
答:(1)电源电压是
;(2)电阻R2的阻值是
;(3)选择“10欧 1安”字样滑动变阻器能使电流表示数最大值Imax与最小值Imin的比值最大,其大小是2.2。
【题目】为了探究物体漂浮时水对容器底部的压强增加量Δp与物体体积V和质量m等的关系,某小组同学使用甲和乙两个足够高的柱形容器进行实验。他们先在甲、乙容器中放入适量的水,接着在容器中放入不同的正方形物体进行实验,物体均能漂浮在水面上,测出放入物体后Δp的值,并记录在表一中。
(1)分析比较实验序号1、2与3或6、7与8的数据,可得出的初步结论是:当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体体积V_____(选填“有关”或“无关”)。
(2)分析比较实验序号3、4与5或8、9与10的数据,可得出的初步结论是:当物体漂浮在同一容器内的水面上时,水对容器底部的压强增加量Δp与物体质量m成_______。
(3)分析比较实验序号3与8或4与9或5与10的数据,可知水对甲、乙两容器底部的压强增加量Δp不相同,其原因是:_____________。
(4)现有A、B与C三个正方体,其相关物理量如表二所示。为了能使它们放入容器后水对容器底部的压强增加量Δp为400帕,可以选择正方体______(选填字母),且放入_______容器中。
表一:
容器 | 实验序号 | V(厘米3) | m(克) | Δp(帕) | 容器 | 实验序号 | V(厘米3) | m(克) | Δp(帕) |
甲 | 1 | 200 | 100 | 50 | 乙 | 6 | 200 | 100 | 25 |
2 | 300 | 100 | 50 | 7 | 300 | 100 | 25 | ||
3 | 500 | 100 | 50 | 8 | 500 | 100 | 25 | ||
4 | 500 | 200 | 100 | 9 | 500 | 200 | 50 | ||
5 | 500 | 400 | 200 | 10 | 500 | 400 | 100 |
表二:
物体 | V(厘米3) | m(克) |
A | 500 | 300 |
B | 500 | 400 |
C | 800 | 500 |