题目内容
【题目】在测量电阻的为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小铭和小冬用如图甲所示的器材进行实验。
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(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小_____________。
(2)小铭同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数却变小,产生这一现象的原因是_____。
(3)改正错误后,小铭改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示,据以上三次实验数据,最后得出Rx=_____Ω,此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是_____。
(4)实验后爱思考的小冬又设计了如图丙所示两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=__Ω。
②方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A1和A2的读数分别为I1和I2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=_____。
【答案】见解析所示 将电压表并联在变阻器的两端了 10.1 为了减小误差
【解析】
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程且与定值电阻串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑片向右滑动时连入电路的电阻变小说明右下方接线柱必须接入电路中;(2)电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,据此分析;(3)根据电压表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出第三次测量时的电阻值,取三次电阻的平均值即为定值电阻的阻值;(4)
(1)电源的电压为4.5V,根据欧姆定律可得,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的最大电流: I=
=0.45A<0.6A,所以电流表的量程为00.6A,且与定值电阻Rx串联;
滑动变阻器的右下方接线柱与开关的右接线柱相连时,滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,如下图所示:
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(2) 开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变小,产生这一现象的原因是电压表并联在变阻器的两端了。
(3)由图乙可知,电压表的量程为03V,分度值为0.1V,示数为2.6V,根据欧姆定律可得,第三次测量时定值电阻的阻值: R3=
=10Ω,则定值电阻的阻值:
Rx=
=10.1Ω,多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是减小误差;(4)①方案一的电路中,两电阻串联,根据串联电路电流处处相等可得:
电阻Rx的阻值表达式为Rx=
Ω。
②方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A2测R0的电流,A1测干路电流,根据并联电路的电流规律可得通过RX的电流为为I1-I2,因为并联电路各支路两端的电压相等。所以RX(
)=R0
则电阻Rx的阻值表达式为Rx=
。
【题目】元旦期间,小月乘坐G2021次列车前往兰州,途经西安北到兰州西的部分站点列车时刻表如表所示。全程列车设计速度为250km/h。请按要求完成下列问题:
站 点 | 到站时间 | 发车时间 | 路程/ km |
西安北 | 11∶00 | 11∶12 | 0 |
宝鸡南 | 12∶07 | 12∶10 | 167 |
天水南 | 12∶54 | 12∶56 | 323 |
兰州西 | 14∶20 | —— | 560 |
(1)若列车从西安北发车后中途不停站,并以设计速度从西安北运行到兰州西,求列车跑完全程需要的时间。
(2)求列车从西安北到天水南的平均速度。
(3)列车匀速驶过3000m的隧道,小月测得自己通过隧道共用时50s,求长度为240m的列车完全通过隧道需要的时间。