内容正文:
2025年中考物理二轮复习专题——
欧姆定律实验题、计算题
一、实验题
1.如图所示,是利用电流表、电压表测量定值电阻阻值的实验电路.电源为两节新的干电池,被测电阻的阻值约为5Ω,滑动变阻器的规格是“10Ω 1.5A”.
(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 .
(2)指出表中的数据,哪一组不可能由实验获得,写出判断的依据.
实验次数
电压表读数/V
电流表读数/A
1
0.6
0.12
2
1.2
0.24
3
1.8
0.36
4
2.4
0.48
(3)检查电路时,发现电压表损坏,现要求不改变电路的连接,继续进行实验.写出简要测量的步骤和所获得实验结果的不足之处.
2.在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,
(1)小组1的做法是:按图所示连接电路,此时开关应处于 (填“断开”或“闭合”)状态。保持定值电阻R=10不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。此实验是探究 一定时, 与 的关系;
(2)小组2连接了如图所示的电路。正确的实验步骤为:
①将5电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,记下电流表示数;
②将5电阻换成10电阻,滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关后发现电压表示数 (填大于、小于或等于)1.5V,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动,当观察到电压表示数为 V时,记下电流表示数;
③将10电阻换成15电阻,闭合开关后发现:当滑动变阻器的滑片移动到最右端时,电流表和电压表的示数如图所示。出现上述情况的原因可能是 。
A.滑动变阻器最大阻值太大
B.滑动变阻器断路
C.滑动变阻器最大阻值不够大
D.定值电阻短路
3.用电流表、电压表测电阻的实验原理是 ,在连接电路过程中,开关应该处于 状态,电流表应与待测电阻 联连接。
4.某同学做“电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压保持不变)、待测电阻RX、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω2A”字样)、电键及导线若干,所有元件均完好.他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安,电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏,电源电压为U=6V,当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示.
①请画出该实验的电路图.
( )
②请将下表填写完整.(计算电阻时,精确到0.1欧)
物理量
实验序号
电压Ux
(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值
(欧)
1
______
0.20
__________
______
2
_____
__________
_________
3
______
0.58
__________
5.小明用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验开始前,应把滑动变阻器的滑片P调到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为2.4V时,电流表的指针位置如图乙所示,示数为 A,此次测出小灯泡的电阻为 Ω。
(3)实验中小明发现,当电压表示数为0.8V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
(4)完成上述实验后,小明进一步思考,用已知最大阻值为R的滑动变阻器和电流表,能否测出未知定值电阻Rx的阻值呢?他设计电路如图丙,实验步骤如下:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于B端时,记下电流表的示数为I;将滑片移至A端,记下电流表的示数为I1;则电阻Rx的阻值表达式为Rx= (用I、I1和R表示)。
6.小王用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个。
实验次数
定值电阻(Ω)
电流表示数(A)
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20
0.1
(1)请你用笔画线代替导线,把图所示的实验电路补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至 端(选填“A”或“B”);
(3)小王将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数且示数随滑片P的移动而变化,但是电压表无示数,则电路中的故障可能是 。排除故障后,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V;
(4)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持 的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数;
(5)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(4);
(6)分析合理的数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成 比。
7.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
镇铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察电流表示数或灯泡亮度来比较导体电阻大小,这种研究方法叫做 法;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A,B,C,D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A,B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A,B两根电阻丝电阻的大小,其结论是 ;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是( )
A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
8.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω,2A”、“20Ω,1A”),导线若干。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中将实验电路图连接完整 ;
(2)在连接电路时,要求先将开关、滑动变阻器分别处于 的位置;(填字母)
A.断开、阻值强小处 B.断开、阻值最小处
C.断开、阻值任意 D.断开、阻值最大处
(3)实验时,先在ab间接接入10Ω电阻,移动滑P,使电压表示数为3V,并记录相应的电流值;再改接l5Ω的电阻,此时滑片P应向 (选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是: ;
(4)本实验需在ab间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,应该选取规格为 的滑动变阻器;
(5)通过实验获救数据,得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: 。
二、计算题
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A的示数为0.7A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压U;
(3)电阻R1的阻值
10.随着人们网上购物量的剧增,一种充电机器人当起了快件投递员.已知机器人携带快件满载时总重G=13500N,以10m/s的速度匀速直线行驶时,所受平均阻力f为0.03G.
(1)求机器人匀速直线行驶过程中的功率;
(2)假设给机器人提供1度的电能,可供其匀速直线行驶8km,求机器人工作时的效率;
(3)机器人靠摄像头来识别道路,为防止镜头上雾,需贴一张电热膜,电路如图所示.已知电热膜的额定电压22V,额定功率4.84 W.为满足不同季节使用的需要,还可以通过调节滑动变阻器R,使电热膜的功率在额定功率的25%~100%之间变化,请求出R的最大阻值.
11.如图所示为某同学设计的“风力测试仪”的原理图,电路的保护电阻R0为10Ω,AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝,OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为2N的球P,闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝B端接触,此时电流表的示数为0.1A;有风时,球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm。金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,电源电压恒定。求:
(1)电源电压;
(2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处,此时电流表的示数是多少安;
(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,作出球P所受风力F风的力臂,并求出F风的大小。
12.如图所示电路中,R1=20Ω,开关闭合前,电流表示数为0.3A,开关闭合后电流表示数为0.5A。请计算:
(1)电阻R2的阻值:
(2)电源电压。
13.如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“6V 0.5A”字样,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,滑动变阻器R2标有“?Ω 0.5A”字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V。现将滑动变阻器R1的滑片P1置于最右端,滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置,闭合所有开关,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1;保持滑片P1、P2位置不变,当断开开关S1、S3,闭合S2时,电流表示数变化了0.6A。求:
(1)电流表的示数I1;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)断开S1、S3,闭合S2,若用另一个电阻R0替换R1,电流表量程改为0~0.6A,电压表量程不变。确保电路所有元件均安全使用的情况下,在移动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流与最小电流之比为3∶2,则定值电阻R0的可能值。
14.如图是并联电路的一部分,R1和R2两个电阻并联在6V的电源两端,若R1的阻值为15Ω,电流表的示数为0.9A时.求:
(1)通过电阻R2两端的电流I2;
(2)由并联电路的电流关系I=I1+I2可知,通过分电阻的电流I1和I2都是并联电路总电流I的一部分.试推导:
15.电源电压保持不变.请解答下列问题:
(1)当闭合开关S1和S3时,如果电流表A的示数为0.58A,电流表A1的示数如图乙,求:通过L1和L2的电流分别是多少?
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为4V;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两接线柱对调后的示数为2V.求:电源电压是多少?
16.如图所示的电路中,R = 10Ω,当闭合S1,S2、S3断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表正负接线柱接线对调后电压表的示数为3V。求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,电路中的电流;
(3)当S1、S3断开,S2闭合时,此时灯丝的电阻。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)见图;左端;(2)第一组数据不可能由实验获得;
(3)实验步骤:a、将滑片滑至左端时,记下电流表示数I;
b、将滑片滑至右端时,记下电路表示数为I′.
R定值电阻=;
只能测得一组数据,误差较大.
【详解】试题分析:(1)验证欧姆定律时,应用与定值电阻并联的电压表测出两端的电压,与定值电阻串联的电流表测出通过的电流,改变电路中电流和电阻两端电压以及保护电路的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,然后与电源开关串联组成电路;
为防止电路中电流过大烧坏电路元件,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于最大阻值处;
(2)根据串联电路特点和欧姆定律,由表格数据分析;
(3)只有电流表,可以将滑片分别移到变阻器的两端,根据电源电压不变,列式求得其阻值.
解:(1)由图可知:应将滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如下图所示:
;
为保护电路,连接电路时,开关应断开;闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于最大阻值左端;
(2)由图定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中电流,
由表格第一次数据,U定值电阻=0.6V,I=I定值电阻=I滑=0.12A,
由图电源由两节干电池组成,即电源电压为3V,所以U滑=U﹣U定值电阻=3V﹣0.6V=2.4V,
所以变阻器此时连入阻值为:R滑===20Ω>R滑最大,所以这组数据不可能由实验获得;
(3)电压损坏后,只有电流表,实验步骤如下:
a、将滑片滑至左端时,记下电流表示数I;
b、将滑片滑至右端时,记下电路表示数为I′.
计算其电阻值:
根据I=,滑片在左端时变阻器连入阻值为最大值,U=I(R最大+R定值电阻)=I(10Ω+R定值电阻);
滑片在左端时变阻器连入阻值为0,U=I′R定值电阻;
所以:I(10Ω+R定值电阻)=I′R定值电阻;
则:R定值电阻=;
实验结果的不足之处:这样所测电阻只能测得一组数据,误差较大.
故答案为
(1)见上图;左端;(2)第一组数据不可能由实验获得;
(3)实验步骤:a、将滑片滑至左端时,记下电流表示数I;
b、将滑片滑至右端时,记下电路表示数为I′.
R定值电阻=;
只能测得一组数据,误差较大.
【点评】本题是测电阻的实验,考查了实物连接、数据分析和特殊方法测电阻以及误差分析等,关键是掌握测电阻的基本思路,有一定难度.
2. 断开 电阻 电流 电压 大于 右
1.5 C
【详解】(1)[1]实验中,为保护电路,连接电路时,开关要断开。
[2][3][4]分析电路为串联电路,实验中保持定值电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变定值电阻的电流和电压,因此该实验是探究:当电阻一定时,电流与电压的关系。
(2)[5][6][7]分析电路为串联电路,当定值电阻阻值变大时,根据串联分压原理可知,定值电阻的两端电压变大,大于1.5V,而探究电流与电阻关系实验时,需要保持定值电阻两端电压不变,所以需要增加滑动变阻器两端电压,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,即滑片需要向右移动,直到电压表的示数为1.5V。
[8]由电压表可知,当滑动变阻器全部接入电路中时,定值电阻两端电压仍然超过1.5V,说明滑动变阻器的分压能力不够,根据串联分压原理可知,滑动变阻器的最大阻值过小。
3. R=U/I 断开 串
【详解】[1]由欧姆定律可推导求电阻公式为,所以用电流表、电压表测电阻的实验原理是。
[2][3]连接电路时,为了安全,开关应该断开;电流表内阻非常小,相当于导线,应当与待测电阻串联。
4. 见解析
【详解】(1)根据伏安法测电阻时,当滑动变阻器接入电路的电阻增大时,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流减小,即电流表的示数变小;根据U=IR,待测电阻的电压变小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端电压变大,故电压表与滑动变阻器并联;
即滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电路中,电压表并联在滑动变阻器两端.如下图所示:
(2)电流表示数的变化范围为0.20~0.58A,电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏,
由题意知,电流表示数为0.20A时,根据串联电路电压的规律,电压表示数为:
U1=6V﹣4V=2V,
I1=0.20A;
U3=U=6V,I3=0.58A;
当移动变阻器滑片到某个位置时(小于变阻器的最大值),电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示,电流一定大于0.20而小于0.58A,故图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为:I2=0.34A;
电压表选用大量程(电压表示数为4V),分度值为0.5V,电压为2.5V,根据电阻的串联,待测电阻的电压:U2=6V﹣2.5V=3.5V;
由欧姆定律R=,求出对应的电阻大小,填入表中,
待测电阻的平均值为:
≈10.2Ω,如下表所示.
电压Ux(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值(欧)
1
2
0.20
10.0
10.2
2
3.5
0.34
10.3
3
6
0.58
10.3
5. B 0.3 8 小
【详解】(1)[1]为了保护电路,在闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处,即B端。
(2)[2][3]图乙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A;根据可得
(3)[4]实验中发现,当电压表示数为0.8V时,此时小灯泡灯丝的温度低于小灯泡正常发光时的温度,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要小。
(4)[5]由图丙可知:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于B端时,Rx与变阻器的最大电阻串联,记下电流表的示数为I,电源电压为
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将滑片移至A端,电路中只有电阻Rx,记下电流表的示数为I1,由欧姆定律可得电源电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②解得
6. B 定值电阻短路 电压表 B 反
【详解】(1)[1]电压表与电阻并联,由于电源电压为3V,所以应选择0~3V的量程。如图所示:
(2)[2]为了保护电路,开关闭合前,应将滑片P移到阻值最大处。由于已接入左下A端,所以滑片应移到阻值最大端即B端。
(3)[3]电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,则可能是定值电阻短路。
(4)[4]由于探究“电流与电阻的关系”,应控制定值电阻两端的电压不变,即保持电压表的示数不变。
[5]将5Ω电阻换成10Ω后,根据串联电路的分压特点,则电压表的示数会变大,要保持电压表的示数不变,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向B端移动。
(6)[6]由表格中第一组数据知,电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
分析数据可知,电流与电阻的乘积一定,则电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
7. 转换 A、C 当导体的材料和横截面积相同时,长度越大,电阻越大 三 C
【详解】(1)[1]由于导体电阻大小很难通过肉眼来进行比较,因此可以通过观察电流表示数或灯泡亮度来比较导体电阻大小,电流表示数越大或者灯泡变亮,说明导体的电阻就小,这是转换法的应用。
(2)[2]要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验。
(3)[3]A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系,根据电流表示数分析可知:当导体材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大。
(4)[4]要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(5)[5]A.因为电流与电压、电阻有关系,因此探究电流与电压、电阻的关系实验中运用了控制变量法;故A不符合题意;
B.压力的作用效果跟压力大小、受力面积有关,在探究影响压力作用效果的因素实验中运用了控制变量法;故B不符合题意;
C.在探究“平面镜成像特点”实验中用到的是等效替代法;故C符合题意;
D.摩擦力与压力、接触面的粗糙程度有关,在探究影响摩擦力大小的因素实验中运用了控制变量法。故D不符合题意。
故选C。
8. D c 使定值电阻两端的电压保持3V不变 “20Ω,1A” 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]电阻与滑动变阻器应与电流表串联,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器应按照“一上一下”的原则接入,电路如图所示
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关要处于断开状态;滑动变阻器滑片处于最大阻值处,防止电路中因电流过大烧毁电路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[3][4]探究导体的电流跟电阻的关系时应保证定值电阻两端电压不变,定值电阻由5Ω更换为10Ω后,由串联电路分压特点
定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,由串联分压规律可知,应向c端移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的3V,保持定值电阻两端电压不变。
(4)[5]实验中,当定值电阻是30Ω时,流过电路的电流
滑动变阻器接入电路的阻值应为
所以应使用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器。
(5)[6]从表中数据可以看出,电流与电阻的乘积为定值,故可得出结论导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
9.(1)0.3A;(2)6V;(3)15Ω
【详解】解:(1)由电路图知,两电阻并联在电路中,电流表A1测通过R1的电流,为
A测通过干路的电流,为
据并联电路的电流特点知,通过R2的电流为
(2)由并联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压
(3)由欧姆定律得,电阻R1的阻值
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3A;
(2)电源电压为6V;
(3)电阻R2的阻值为15Ω。
10.(1)4050W;(2)90%;(3)100Ω.
【详解】(1)机器人所受平均阻力:
f=0.03G=0.03×13500N=405N,
机器人匀速直线行驶时,处于平衡状态,所以动力
F=f=405N,
则机器人匀速直线行驶过程中的功率:
P==Fv=405N×10m/s=4050W;
(2)机器人匀速直线行驶8km,获得的有用能量:
ΔE=W有用=Fs=405N×8×103m=3.24×106J,
消耗的电能:
W总=1kW⋅h=3.6×106J,
机器人工作时的效率:
η==90%;
(3)由P=可得,电热膜的阻值:
R电热膜==100Ω,
由于电热膜与R串联,使电热膜的功率在额定功率的25%∼100%之间变化,则滑动变阻器R接入的阻值为0时,电热膜的功率等于额定功率,所以电源电压
U=U额=22V;
而当滑动变阻器R为最大阻值时,电热膜的功率为
P′=25%P=25%×4.84W=1.21W,
由P=I2R可得,此时电路中的电流为:
I′==0.11A;
由欧姆定律可得,电路中的总电阻:
R′==200Ω;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R的最大阻值:
Rmax=R′−R电热膜=200Ω−100Ω=100Ω.
答:(1)机器人匀速直线行驶过程中的功率为4050W;
(2)假设给机器人提供1度的电能,可供其匀速直线行驶8km,机器人工作时的效率为90%;
(3) R的最大阻值为100Ω
11.(1)6V;(2)0.3A;(3)球P所受风力F风的力臂如下图
F风的大小为4N
【详解】解:(1)无风时,R0与RAB串联,电流表测电路中的电流,电源的电压
U=I0(R0+RAB)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V
(2)因AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝,所以金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处,接入电路的电阻
电流表的示数
(3)球P所受风力F风的力臂,如下图所示
因为
△ABO∽△PEO
所以
故
金属细杆OP平衡,以O为支点;则根据杠杆平衡条件可得
答:(1)电源电压6V;
(2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处,此时电流表的示数是0.3A;
(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,球P所受风力F风的力臂如下图
风力F风的大小为4N。
12.(1) 30Ω;(2) 6V
【详解】(1)开关闭合前,电源、电流表、R组成串联电路,根据欧姆定律得,电源电压
开关闭合后,两电阻并联,电流表测干路中的电流,则通过R2的电流
根据欧姆定律得,电阻R2的阻值
(2)由(1)可知,电源电压为6V。
答:(1)电阻R2的阻值为30Ω。
(2)电源电压为6V。
13.(1)0.8A;
(2)20Ω;
(3)9Ω
【详解】(1)滑动变阻器R1的滑片P1置于最右端,滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置,闭合所有开关,R2被短路,R1与灯泡L并联且R1全部接入电路,电流表在干路上,灯泡正常发光,电源电压为
电流表的示数
(2)保持滑片P1、P2位置不变,当断开开关S1、S3,闭合S2时,R1与R2半串联,电流表示数为
R1两端的电压为
R2半的阻值为
滑动变阻器R2的最大阻值
(3)断开S1、S3,闭合S2,若用另一个电阻R0替换R1,则R0与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端电压,电流表量程改为0~0.6A,电压表量程不变为0~3V,由于滑动变阻器R2标有“?Ω 0.5A”字样,所以电路中的最大电流为,由于电路中的最大电流与最小电流之比为3∶2,所以电路中的最小电流为
当电压表示数为UR2大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小为,则有
代入数据得
解得R0=9Ω。
14.(1)0.5A;(2)见解析所示
【详解】解:(1)由题图可知两个电阻并联,则有
U1=U2=U=6V
根据并联电路电流特点可知
I=I1+I2
故有
I2=I-I1=0.9A-0.4A=0.5A
(2)并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,并联部分的总电阻为
由得,并联部分两端的电压为
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以有
答:(1)通过电阻R2两端的电流I2为0.5A;
(2)见解析。
15. 0.32A 6V
【详解】(1)当闭合开关和时,和并联,电流表A测干路电流,电流表支路电流.由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和,电流表A的示数I=0.58A,所以电流表量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,故通过的电流为=0.26A
通过的电流=I−=0.58A−0.26A=0.32A;(2)当闭合,、断开时,和串联,电压表测两端的电压,则.当、断开,闭合时,仍然是和串联,但电压表测两端的电压,电压表两接线柱对调后的示数为2V.则,根据串联电路的电压关系,串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和.即电源电压U
【点睛】(1)当闭合和时,两灯泡并联,根据并联电路的电压特点进行解答;(2)当闭合和时,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,根据并联电路的电电流特点进行解答.
16.(1)9V(2)0.6A(3)5Ω
【详解】(1)当闭合S1,S2、S3断开时,R与L串联,电压表测R两端的电压,即UR=6V,当S1、S3断开,S2闭合时,R与L串联,电压表测L两端的电压,即UL=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,R与L串联,电压表测R两端的电压,即UR=6V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
(3)当S1、S3断开,S2闭合时,R与L串联,电压表测L两端的电压,即UL=3V,电路中的电流仍为0.6A,此时灯丝的电阻为
答:(1)电源电压为9V;
(2)当S1闭合,S2、S3断开时,电路中的电流为0.6A;
(3) 当S1、S3断开,S2闭合时,此时灯丝的电阻为5Ω。
答案第1页,共2页
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