题目内容

【题目】将电阻R1接在电压为16伏的电源两端,R1的阻值为10欧。

①求通过电阻R1的电流I1。

②求通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功W1。

③现有表盘如图1所示的电流表、电压表,以及分别标有“20Ω 2A”“50Ω 1A”字样的滑动变阻器两个。选取一个变阻器与电阻R1并联、另一个变阻器与电阻R1串联,如图2(a)(b)所示。若要使电流表A1示数Ia与电流表A2示数Ib的比值最小,可通过闭合或断开开关S1、S2及移动变阻器的滑片,请说明两电路所选择的变阻器、开关的状态,并求Ia与Ib的比值。

【答案】(1)1.6A(2)1600J(3)8∶99

【解析】

[1]根据欧姆定律可得

[2]根据公式

[3]当S2断开,(b)图为串联电路,当S2闭合,滑动变阻器被短路,所以(b)图为串联电路,(a)图为并联电路,即S1闭合,S2断开。

若要使电流表A1示数Ia与电流表A2示数Ib的比值最小,所以电流表A1测串联电路电流,A2测并联电路电流,即(b)图电流较小,选择电阻更大的滑动变阻器“50Ω 1A”, (a)图选择“20Ω 2A”, (b)图滑动变阻器调到电阻最大,得

当(a)图的滑动变阻器调节阻值到零时,电路短路,电流很大,超过电流表量程,所以调节滑动变阻器,直到电流表示数最大,Ib=3A。

所以

答:(1) 通过电阻R1的电流I1 =1.6A。

(2) 通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功W1=1600J 。

(3) Ia与Ib的比值为8∶99 。

练习册系列答案
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【题目】小明欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:

(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺左端的零刻线处,指针在分度盘的位置如图甲所示,应将平衡螺母向____________调节,使天平平衡;

(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示,则烧杯和水的总质量为______________g;

(3)如图丙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g,则矿石的体积为______cm3;

(4)如图丁所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174g,则矿石的密度为_____________kg/m3;

[拓展]小红用刻度尺、细线、一个厚底薄壁圆柱形的杯子(杯壁厚度不计)和一桶水也测出了矿石的密度。步骤如下,请把她步骤补充完整并写出矿石密度的表达式:

①将装有适量水的杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图1所示,用刻度尺测得杯子外侧浸入深度为h1、杯内水深为h2;

②把矿石投入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图2所示,此时测得______________和杯内水深为h4;

③已知水的密度为ρ水,则矿石密度表达式是_________________。

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