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第十七章《欧姆定律》期末专题复习:计算题A卷
一、计算题
1.如图所示的电路,电源电压保持5V不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样(灯泡电阻不变)。滑动变阻器铭牌上标有字样“10Ω 1A”,是材质均匀的电阻丝阻值为10Ω,电流表的量程均为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。求:
(1)灯泡正常发光时的阻值;
(2)闭合开关和,S接b处,为保证电路安全,的阻值范围;
(3)闭合开关、和,S接a处,任意移动滑片和的过程中为确保电路安全,通过c点的最大电流是多少。
2.如图电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程(0~0.6A或0~3A)。只闭合S2时,电流表的示数为0.5A;只闭合S3,且变阻器的滑片P在正中点时,电流表的示数为0.3A,求:(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)电源电压和灯丝电阻;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。
3.如图电路中,已知电源电压为9V,并保持不变,灯泡的电阻为20Ω,它正常发光时所需的电压为6V;电阻R2的阻值为10Ω.
(1)若开关S闭合,电流表A的示数是0.4A,求通过灯泡的电流和电流表A1的示数.
(2)若开关S断开,调节滑动变阻器R1,使灯泡正常发光,此时电流表A1的示数为多少?滑动变阻器连入电路部分的电阻是多少?
4.两个电阻,R1=20Ω,R2=40Ω,且R1两端允许加的最大电压为6V,R2允许通过的最大电流是0.2A.若将它们串联起来,该串联电路两端允许加的最大电压是 V;若将它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为 A.
5.如图所示,电源电压保持不变,在滑动变阻器R2滑片P从一端移到另一端的过程中,记录了两个瞬间的电流表和电压表示数并描出图中的A、B两点,其中有一个瞬间为滑片P位于滑动变阻器的一端。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)电源电压U和定值电阻R1的阻值。
6.科学研究表明甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如下图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为6V,R是阻值为的定值电阻,R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图像如图乙所示。国家标准是污染指数在50以下为轻度污染,50~100之间为中度污染,100以上为重度污染。
(1)当污染指数为150时,电路中的电流为多大?
(2)请通过计算说明:电压表的示数为1V时,属于哪种程度污染?
7.如图所示,电源电压不变,当S1,S2均断开时,电压表的示数为4V,三个电阻的阻值分别为R1=R3=5Ω,R2=10Ω,求:
(1)当S1、S2均断开时,电流表的示数和电源电压;
(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数。
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A.求:
(1)电源电压U.
(2)电阻R2的阻值.
(3)电路中的总电阻R.
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中,根据测得电压表与电流表数据,画出了电阻R1两端电压U与通过的电流I之间的关系图像如图所示.求:
(1)电阻R1和滑动变阻器的最大阻值;
(2)电压表V2示数的变化范围;
(3)滑片P移动到变阻器的中点时,电阻R1消耗的电功率.
10.图甲中标有“2.7V”字样小灯泡的电流电压关系如图乙所示.定值电阻R1=10Ω.R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成(总长度为35cm),其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,P是与R2接触良好并能移动的滑动触头.
(1)小灯泡正常发光时电阻多大?
(2)若只闭合S、S1时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图丙所示.①当x=20cm时,电路消耗的电功率多大?②导体GH间电阻多大?
(3)若只闭合S与S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距离x的变化范围?
11.在图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样,闭合开关S,电压表示数为12伏。
(1)求通过R1的电流I1;
(2)各电表选择合适的量程,在确保电路中各元件正常工作的前提下,要求移动滑片P,能使一个电表示数达到满刻度,求电路总电阻可以变化的范围。
12.如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置.电源电压恒为6V,电压表量程为,电流表量程为,电流表、电压表均为理想电表,是定值电阻(阻值未知),定值电阻为,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示.杠杆可绕点转动,端悬挂一重为30N的圆柱体,的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离为6cm,杠杆端始终压在传感器上。(已知杠杆长为,长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置,,取)求:
(1)圆柱体的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关,此时电流表示数为2A,则定值电阻的阻值;
(3)若闭合开关,断开开关,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度.
13.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,,,滑动变阻器的规格为“100 3A”。
(1)闭合开关,断开开关、,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关,断开开关、,滑动变阻器滑片置于中点位置时,求电压表的示数;
(3)闭合开关、和,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值取值范围。
14.为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图,电源电压为6V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω、电压表量程为0~3V,RP的阻值随水深度变化而变化,其变化关系如图丙所示,RP允许通过的最大电流为0.5A。求:
(1)深度表在水面上时,求电路中的电流?
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度?
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度?
15.如图所示的电路中,电源两端电压为4.5V,电阻R2的阻值为5Ω。开关S闭合后,电压表示数为3.0V,求:
(1)根据实物图画出对应电路图;
(2)求电阻R2两端的电压;
(3)求电阻R1的阻值。
16.如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图,电源电压为U=24V,R0为保护电阻,为油量表(实际是量程为0~0.6A的电流表改装),R为处于油箱L下方的压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示,它与油箱的接触面积为S=0.01m2。长方体油箱装满油时深度h=0.4m。若忽略油箱重,汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p;
(2)当油箱装满油时,电流表示数应为多大?电路中保护电阻R0的阻值应为多大?
(3)油量表“0”刻度对应的电流I0应为多大?
17.如图所示,电阻R1为8Ω,电源两端电压为12V,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;
(2)若干路的最大电流不能超过3A,滑动变阻器能接入电路的最小电阻为多少?
18.综合实践活动中,同学们设计了一种测量液体密度大小的装置,主要结构如图甲所示,从电流表指针所指的刻度就可以知道液体密度的大小;AB为长18cm阻值的36Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比。托盘上的小桶中无液体时,滑片P恰好位于电阻丝最上端A处;每次测量时,在小桶内倒入体积恒为20cm3的待测液体后,弹簧增加的弹力F与滑片P向下移动的距离x的关系如图乙所示。电源电压恒为6V,R0标有“4Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A。不计一切摩擦。
(1)闭合开关,滑片P在A端时,电流表示数为多少?
(2)某次测量时,电流表示数为0.3A,电阻丝AB连入的电阻为多少?所测液体密度为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)8Ω
(2)2~10Ω
(3)1.1A
【详解】(1)小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样,由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的阻值为
(2)闭合开关和,S接b处,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。由于电流表量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,滑动变阻器R2的最大电流为1A,所以为了保证电路安全,电路中的最大电流应为
Imax=IL=0.5A
此时滑动变阻器R2接入的阻值最小,且小灯泡正常发光,两端的电压为4V,所以滑动变阻器R2两端的电压为
U滑小=U-UL=5V-4V=1V
滑动变阻器R2接入的最小阻值为
当电压表的量程为3V时,滑动变阻器R2接入的阻值最大,此时灯泡L两端的电压为
UL′=U-U滑大=5V-3V=2V
此时电路中的电流最小,为
滑动变阻器R2接入的最大阻值为
即滑动变阻器接入电路中的电阻最大可以为12Ω,大于滑动变阻器的最大电阻10Ω,所以滑动变阻器可以全部接入电路。所以为保证电路安全,R2的阻值范围为2~10Ω。
(3)闭合开关、和,S接a处,R2与R1并联,由于R1全部连入电路,所以通过R1的电流为
为了使电流表A2安全,通过A2的最大电流为0.6A,故通过干路c点的最大电流为
I总=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A
2.(1)15V,10Ω;(2)20Ω;(3)6.67Ω~80Ω,0.94A~3A
【详解】解:(1)设电源电压为U,灯丝的电阻为RL,只闭合S2时,R1与L串联,电流表测电路中的电流,由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电源电压为
①
只闭合S3时,且变阻器的滑片P在正中点时,R2的一半与L串联,电流表测的是电路电流,根据欧姆定律可得,电源电压为
②
由①②解得:U=15V,RL=10Ω。
(2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压为5V,由于串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压为
由欧姆定律得:滑动变阻器接入电路中的电阻为
(3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=80Ω时,电流表的示数最小,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,电流表的最小示数为
所以电流表接0~3A的量程,则电流表示数最大为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时通过滑动变阻器的电流为
所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为
即R2取值范围为6.67Ω~80Ω,电流表的示数范围为0.94A~3A。
答:(1)电源电压为15V,灯丝电阻为10Ω;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器 R2连入电路的阻值为20Ω;
(3)闭合S1、S2、S3,为保证不损坏电流表,变阻器R2取值范围为6.67Ω~80Ω,电流表的示数范围为0.94A~3A。
3.(1)通过灯泡的电流为0.2A,电流表A1的示数为0.6A;
(2)此时电流表A1的示数为0.3A,滑动变阻器连入电路部分的电阻是10Ω.
【详解】试题分析:(1)开关S闭合时,灯泡L与定值电阻R2并联后与滑动变阻器串联,电流表A1测干路电流,电流表A测R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出并联部分的电压,根据欧姆定律求出通过灯泡的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流表A1的示数;
(2)开关S断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表A1测电路中的电流,知道灯泡正常发光时的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻.
解:(1)开关S闭合时,灯泡L与定值电阻R2并联后与滑动变阻器串联,电流表A1测干路电流,电流表A测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,并联部分的电压:
U并=I2R2=0.4A×10Ω=4V,
则通过灯泡的电流:
IL===0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表A1的示数:
I1=I2+IL=0.4A+0.2A=0.6A;
(2)开关S断开时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表A1测电路中的电流,
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
所以,电路中电流表A1的示数:
I===0.3A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U1=U﹣UL′=9V﹣6V=3V,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:
R1===10Ω.
答:(1)通过灯泡的电流为0.2A,电流表A1的示数为0.6A;
(2)此时电流表A1的示数为0.3A,滑动变阻器连入电路部分的电阻是10Ω.
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断路时电路串并联的辨别.
4. 12 0.45
【详解】允许通过的最大电流:,因为串联电路中各处的电流相等,所以若将两只电阻串联时,电路中的最大电流I,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,允许加在电路两端的最大电压:U两端允许加的最大电压:,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以若将两只电阻并联时,电路两端允许所加的最大电压6V,此时支路的电流,通过支路的电流电路电流最大,最大电流为:
【点睛】(1)知道两端允许加的最大电压和阻值,根据欧姆定律求出允许通过的最大电流;串联电路处处电流相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流,然后根据串联电阻的串联和欧姆定律求出允许加在电路两端的最大电压;(2)知道允许通过的最大电流和阻值,根据欧姆定律求出两端允许加的最大电压;两电阻并联时两端的电压相等,为了不损坏电阻,电路两端允许的最大电压为两电阻两端允许所加最大电压中较小的电压,利用欧姆定律求出两支路的电流,然后根据并联电路电流特点求出干路上允许的最大电流.
5.(1);(2)3U0,
【详解】解:(1)由图像可知,滑片P在b端时,电压表示数最大,滑动变阻器的最大阻值为
(2)由图像可知:A、B两点的电源电压相等,故有
UA=UB
2U0+I0R1=U0+2I0R1
解得
U=3U0
答:(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压U=3U0,定值电阻。
6.(1)0.2A
(2)中度污染
【详解】(1)由图甲可知,闭合开关,定值电阻和可变电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。由图乙可知,污染指数为150时,可变电阻连入电路中的阻值为20Ω。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
(2)电压表示数为1V时,电路中电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,可变电阻两端电压
U0=U-UR=6V-1V=5V
由欧姆定律得,可变电阻连入电路中的阻值
由图象可知,电阻为50Ω时,污染指数为50,属于中度污染。
7.(1)0.4A,6V;(2)1.8A
【详解】解:(1)当S1、S2均断开时,电阻R2、R3串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R2两端电压为4V。则电路电流即电流表的示数
根据串联电路电阻关系以及可得电源电压
(2)当S1、S2均闭合时,电阻R3被短路,电阻R1、R2并联,电流表测干路电流。根据并联电路电阻关系可得此时总电阻
则此时干路电流即电流表的示数
答:(1)当S1、S2均断开时,电流表的示数是0.4A,电源电压是6V;
(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数是1.8A。
8.(1)6V;(2)30Ω;(3)12Ω.
【详解】由图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,则I1=0.3A,电流表A2测R2的电流,则I2=0.2A;电源电压U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;根据并联电路的特点可知,R2两端的电压:U2=U=6V,R2的阻值:R2===30Ω;干路上的电流:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,
电路中的总电阻:R===12Ω.
9.(1)8Ω;16Ω (2)0V-8V; (3)4.5W
【详解】(1)如图两电阻串联,变阻器的滑片P位于a端时,电路为只有R1的简单电路,所以由右图知,电压最大时,即为电源电压,即:;
当变阻器的滑片P位于b端时,R1的电压为4V,则R1的阻值为:
;
则滑动变阻器两端的电压为:
滑动变阻器的最大阻值为:
;
(2)电压表V2测量滑动变阻器的电压;
变阻器的滑片P位于a端时,电压表V2示数为0V;
当当变阻器的滑片P位于b端时,滑动变阻器两端的电压为:
所以电压表V2示数变化范围为:0V-8V;
(3)当滑片P移动到变阻器的中点时,电路总电阻为:
此时电路中电流为:
电阻R1消耗的电功率为:
.
点睛:重点是欧姆定律和电功率的相关计算,注意熟练应用串联电路的电压和电流特点,另外把图读懂是关键,要清楚滑片位于两端时,对应图像的电压和电流值.
10.(1)9Ω;(2)①2.4W;②15Ω;(3)x≤9cm.
【分析】(1)由图乙知当灯泡两端的电压为2.7V时的电流,根据R=算出灯泡的电阻;
(2)只闭合S、S1时R1与R2串联,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中电流最大.根据图象读出电路中最大电流.根据欧姆定律求出电源的电压.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小.根据图象读出电路中最小电流.根据欧姆定律求出变阻器的最大阻值.由图象可知滑片P从H端移到E端时出现拐点,据此确定GH、FG、EF的长度.滑片位于铜导线段时电流不变,据此确定铜导线的长度.根据图象得出滑片P位于F点时电路中的电流,根据欧姆定律求总电阻,根据电阻串联的特点求解总电阻和EF段电阻、GH导体的电阻.
(3)只闭合S、S1时灯泡与R2串联,当灯正常发光时灯两端电压为2.7V,根据串联电路电流的规律算出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律算出和动能正确的电阻,根据REF=5Ω,RGH=15Ω,算出GH段接入电路电阻和未接入电路部分电阻,由图象可知GH部分每1cm长的电阻,算出x的变化范围.
【详解】(1)由图乙知当灯泡两端的电压为2.7V时的电流为0.3A,灯泡的电阻为:R==9Ω;
(2)只闭合S、S1时R1与R2串联,由图丙可知当滑片在E处时电流最大为I=0.6A,所以电源电压U=IR=0.6×10Ω=6V;①如图丙所示:当x=20cm处时,I=0.4A,电路消耗的电功率:P=UI=2.4W ②由图象可知当滑片在H点时的电流为0.2A;R1两端的电压为:U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,滑片在H点时的电阻为:RH==20Ω;滑片P从H端移到E端时出现拐点,由图象可知:GH=15cm,FG=25cm−15cm=10cm,EF=35cm−25cm=10cm,中间一段电流无变化,故FG是铜导线.由图象可知,当滑片P位于F点时,电路中电流I=0.4A,则总电阻为R′总==15Ω,则EF段电阻为REF=R′总−R1=15Ω−10Ω=5Ω,EF导体每1cm的电阻为=0.5,GH导体的电阻RGH=REH−REF=20Ω−5Ω=15Ω;
(3)只闭合S、S1时灯泡与R2串联,当灯正常发光时灯两端电压为2.7V,所以滑动变阻器U2=U−UL=6V−2.7V=3.3V,滑动变阻器的电阻为:R2==11Ω;而REF=5Ω,RGH=15Ω,所以GH段接入电路电阻为11Ω−5Ω=6Ω,未接入电路部分电阻为9Ω,由GH=15cm、RGH=15Ω知,GH部分每1cm长电阻为1Ω,故x⩽9cm.
答:(1)小灯泡正常发光时电阻9Ω;
(2)①当x=20cm时,电路消耗的电功率2.4W;②导体GH间电阻15Ω
(3)若只闭合S与S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距离x的变化范围是x⩽9cm.
11.(1)0.4A;(2)20Ω≤R≤23.1Ω
【详解】解:(1)通过R1的电流I1为
(2)电路最大总电阻为
Rmax=23.1Ω
当A1表满偏时,I2max=0.6A,电路中最大电流为
Imax=I1+I2max=0.4A+0.6A=1A
电路中最小电阻为
当A表满偏时,,电路中最小电阻为
综上A1表满偏时,20Ω≤R≤23.1Ω。
答:(1)通过R1的电流为0.4A;
(2)电路总电阻变化的范围为20Ω≤R≤23.1Ω。
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据可得,圆柱体的密度
(2)水箱中无水时,杠杆A端受到的拉力等于圆柱体的重力,根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的压力
由力的相互性可知,受到的压力
由图乙可知,此时的阻值为,由电路图可知,同时闭合开关时,短路,与并联,电流表测干路中的电流,因为并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,即
则通过的电流
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过的电流
由欧姆定律得,的阻值
(3)根据图乙可得,与的函数关系式
①
由电路图可知,闭合开关,断开开关时,断路,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,此时电压表示数为1V,即
根据串联电路的电压特点可得,两端的电压
根据串联电路的分压原理可得,此时的阻值
将代入①式可得,此时受到的压力
即杠杆端受到的压力
根据杠杆的平衡条件可得
即
解得杠杆端受到的拉力
则受到的拉力
此时受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力作用,处于平衡状态,
由力的平衡条件可得,受到的浮力
,排开水的体积
,浸入水中的深度
,
则水箱中水的深度
.
13.(1)12V;(2)10V;(3)5Ω~100Ω
【详解】解:(1)闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电阻R1与电阻R3串联,电压表不工作,电流表测电路的电流,此时电路中的总电阻
R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω
则电源电压
U=I1R=0.4A×30Ω=12V
(2)闭合开关S3,断开S1、S2,变阻器与R3串联在电路中,R1处于断路,滑动变阻器滑片置于中点位置时,变阻器接入电路的电阻
R2'=50Ω
则滑动变阻器通过的电流
那么变阻器两端的电压,即电压表的示数
U2=IR2'=0.2A×50Ω=10V
(3)闭合开关S1、S2、S3,R1与变阻器并联在电路中,R3被短路,电源电压为12V,据并联电路的特点,此时电压表测的是电源电压,而电压表的量程为0~15V,所以电压表不会出现损坏。而电流表的量程为0~3A,干路电流最大为3A,通过R1的电流
则通过变阻器的电流
I3=Imax-I2=3A-0.6A=2.4A
则变阻器接入电路的最小阻值
那么变阻器接入电路的阻值范围为5Ω~100Ω。
答:(1)电源电压为12V;
(2)电压表的示数为10V;
(3)滑动变阻器R2的阻值取值范围是5Ω~100Ω。
14.(1)0.12A;(2)40m;(3)60m
【详解】解:(1)分析乙电路图可知,RP和R0串联,电压表测R0电压。深度表在水面上时,即时,由丙图可知此时,则电路中的电流为
(2)电压表示数为2.4V时,电路中的电流为
则电路总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时,潜水员下潜的深度。
(3)电压表量程为0~3V,则电压表示数为3V时,电流为
RP允许通过的最大电流为0.5A,所以在保证电路安全的情况下,电路中最大电流为0.3A,此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时,该深度表能浸入水中的最大深度。
答:(1)深度表在水面上时,电路中的电流为0.12A;
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度为40m;
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度为60m。
15.(1)
(2)1.5V
(3)10Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表测电阻R1两端电压,所以电路图如图所示:
(2)由电路图可知,电阻R1与R2串联,电压表测电阻R1两端电压;由串联电路的电压特点可得电阻R2两端的电压
(3)由欧姆定律可得,通过R1的电流
因串联电路处处电流相等,所以由可得,R1的阻值为
16.(1)28N,2.8×103Pa;(2)0.6A ,20Ω;(3)0.1A
【详解】解:(1)压敏电阻上表面受到的压强
p=ρ汽油gh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa
由 可得,压敏电阻上表面受到的压力
F=pS=2.8×103Pa×0.01m2=28N
(2)由图乙可知,当F=28N时,R1=20Ω,当油箱装满油时,电流表示数为0.6A,由 可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R0的阻值
R0=R-R1=40Ω-20Ω=20Ω
(3)油量表“0”刻度时,即当油箱中的汽油用完时,由图可知压敏电阻所受的压力F=0时,压敏电阻的阻值
R1′=220Ω
此时电路中总电阻
R′=R0+R1′=20Ω+220Ω=240Ω
电流表的示数
答:(1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F为28N,压强p为2.8×103Pa;
(2)当油箱装满油时,电流表示数应为0.6A;电路中保护电阻R0的阻值应为20Ω;
(3)油量表“0”刻度对应的电流I0应为0.1A。
17.(1)1.5A,1.9A;(2)8Ω
【详解】解:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过两电阻的电流分别为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路的总电流
I=I1+I2=1.5A+0.4A=1.9A
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,当电流表最大为3A时,通过电阻R的最大电流为:
I2大=I﹣I1=3A-1.5A=1.5A
滑动变阻器能接入电路的最小电阻为
答:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,通过电阻R1的电流I1为1.5A,电路的总电流I为1.9A;
(2)若干路的最大电流不能超过3A,滑动变阻器能接入电路的最小电阻为8Ω。
18.(1)0.15A;(2)16Ω,1×103kg/m3
【详解】解:(1)由图甲知,闭合开关,滑片P在A端时,电阻丝AB与R0串联,电流表测电路中电流,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,电流表的示数
(2)测某液体的密度时,电流表示数为0.3A,电路的总电阻
电阻丝连入电路的电阻
RBP=R-R0=20Ω-4Ω=16ΩAB为长18cm阻值为36Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比,电阻丝每厘米的电阻为
电阻丝连入电路的长度
滑片P向下移动的距离
x=LAB-LBP=18cm-8cm=10cm
由乙图知,此时弹簧增加的弹力F=0.2N,小桶中液体的重力
G=F=0.2N
所以液体的密度
答:(1)闭合开关,滑片P在A端时,电流表示数为0.15A;
(2)某次测量时,电流表示数为0.3A,电阻丝AB连入的电阻为16Ω,所测液体密度为1×103kg/m3。
答案第1页,共2页
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