内容正文:
专题06 电路、电流、电压和电阻
(试题分值:70分 测试时间:70分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.油罐车运输过程中汽油与油罐摩擦,产生静电现象,油罐失去电子带电,极易引起汽油燃烧爆炸。油罐车通常加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷,如图所示。该过程铁链中电流的方向是从 (选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)。
2.如图所示,其中a、b两处为电表,两个完全相同的小灯泡L1和L2标有“3V 1.5W”,接入电源电压为3V的电路,为了使灯L1和L2均能发光,则a处电表的示数为 。
3.家用冰箱使用时,打开冰箱冷藏室的门,里面的灯就亮了,此时制冷压缩机的电动机并未工作,因为压缩机的电动机是靠温控开关控制的。电冰箱的部分电路如图所示。图中L是电冰箱内的照明灯,M是压缩机用的电动机。S1、S2中属于温控开关的是 。
4.如图所示,用轻薄的纸折成小指针,置于尖针之上,拿与布摩擦过的吸管靠近,小指针被吸引转动,这是因为 。
5.如图所示电路,R1的阻值为7Ω,闭合开关,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为2.5V,电源电压是 V。
6.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S从断开状态到闭合状态,电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.把A、B两段导体并联在电路中,测得通过它们的电流比IA:IB=3:2,若把它们串联在电路中时,导体A两端的电压和导体B两端的电压之比UA:UB= 。
8.电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
9.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.7A,电流表A3的示数为0.6A。流过L1的电流是 。
10.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.3A,通过导线的电流是0.8A,则流过导线的电流最大为 A。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.下列与电学相关的说法正确的是( )
A.摩擦起电是通过摩擦的方法创造了新的电荷
B.橡胶棒与任何物体摩擦后都会带负电
C.用毛皮摩擦橡胶棒时,瞬间电流的方向是从橡胶棒到毛皮
D.用纸巾摩擦过的吸管带了负电,这是由于吸管在摩擦中更容易失去电子
12.某科技创新大赛的安全生产类获奖作品是高铁轨道螺丝警报器,其主要原理是将螺丝(其在电路中相当于导线,在电路图中用虚线框表示)连接在电路中,当螺丝松动时,它会因与下端的导线分离而断开,此时小灯泡L发光而发出警报,提醒值班人员修理。下列设计的电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
13.物理课上,老师将灯泡L1和L2连接在同一电路中且将灯座封闭在纸盒里,如图所示,让同学们结合所学知识判断两灯的串、并联方式,下列说法中一定可以确认两灯串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不同
B.通过L1和L2的电流相同
C.L1和L2的亮度相同
D.闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,不考虑灯丝电阻随温度的变化,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小,电压表示数不变
B.电压表示数与电流表A示数比值变小
C.电压表示数与电压表示数的和不变
D.电压表示数与电流表A示数乘积变大
15.如图所示电路中,电源电压保持不变。若不考虑灯丝电阻随温度变化,RL1∶RL2 =1∶2,闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.通过L1 、L2的电流之比为1∶2
B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻L1、L2两端的电压之比为1∶2
D.电流表A1、A2的示数之比为3∶1
16.如图所示的电路中,闭合开关S,灯、都不发光,电流表没有示数。为了找出其中的原因,现用电压表进行检测,结果是:a、b两接线柱间的电压为0,而a、c两接线柱间的电压和a、d两接线柱间的电压都为3V,则电路故障可能是( )
A.电流表A断路 B.断路 C.断路 D.短路
17.如图所示的电路中,当开关S闭合后,a、b两电表均有明显的示数,灯、都正常发光,则下列判断正确的是( )
A.a、b都是电流表 B.a、b都是电压表
C.a是电流表,b是电压表 D.a是电压表,b是电流表
三、实验题(每空2分,共16分)
18.在探究并联电路中电流的特点的实验中:
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)小明把电流表分别接在A、B、C三处测得电流,并进行了三次实验,把实验数据记录在表格中。分析表格中数据可得到结论:并联电路中电流的特点是 (写出表达式,用IA、IB、IC表示)。
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.1
0.2
0.3
电流IB/A
0.15
0.3
0.45
电流IC/A
0.25
0.5
0.75
19.小明用如图所示的电路来探究串联电路中电压的特点。
实验次数
L1两端的电压UAB/V
L2两端的电压UBC/V
L1、L2两端的电压UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)测出L1两端的电压后,断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小明认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小希认为小明的办法是错误的,原因是 ;
(2)实验中,小明正确测得的数据如表所示,由表中的实验数据可知UAB、UBC、UAC的关系是 (填关系式)。
20.小汪、小张和小李在做“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、材料如下表所示
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
锰铜合金
0.25
1.0
(1)实验中,通过观察 可以判断导体电阻的大小,小灯泡在电路中的主要作用是 ;
(2)为了验证猜想三,可依次把M、N跟 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)两根导线的两端相连,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)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
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1上标有“20Ω;2A”字样。闭合开关S,通过R2的电流为0.3安。
(1)求电阻R2的阻值。
(2)当变阻器R1连入电路的阻值为5欧时,求电流表A的示数I。
(3)移动滑片P,两电流表示数的比值变为。请计算此时变阻器R1连入电路的阻值。
22.如图甲所示,两个电阻并联后与电阻串联,可以等效成电阻与串联,其中电阻的阻值大小就等于电阻并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻,滑动变阻器上标有“”字样。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电路的总电阻;
(3)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。(保留两位小数)
23.实际电源是有内阻的,其相当于一个电压为U的理想电源和电源内阻r串联,如图甲所示。如图乙所示的电路中,当开关S、S2闭合,S1断开时,电压表示数为2.5V,当开关S、S1和S2都闭合时,电压表示数为2.0V。已知电阻R1=4Ω,R2=6Ω。求电源电压U和内阻r。
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专题06 电路、电流、电压和电阻
(试题分值:70分 测试时间:70分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.油罐车运输过程中汽油与油罐摩擦,产生静电现象,油罐失去电子带电,极易引起汽油燃烧爆炸。油罐车通常加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷,如图所示。该过程铁链中电流的方向是从 (选填“大地到油罐”或“油罐到大地”)。
【答案】油罐到大地
【解析】摩擦起电的实质是电子的转移,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。摩擦时油罐失去电子带正电;电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,中和过程中,电子从大地通过铁链到油罐,电流的方向是从油罐到大地。
2.如图所示,其中a、b两处为电表,两个完全相同的小灯泡L1和L2标有“3V 1.5W”,接入电源电压为3V的电路,为了使灯L1和L2均能发光,则a处电表的示数为 。
【答案】1A
【解析】若图中b若为电流表,则闭合开关后,电源会被短路,所以b为电压表;为了使灯L1和L2均能发光,则通过两个灯泡都有电流,a串联接入电路中,所以a为电流表,此时电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,电压表测量的是电源电压;由并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以两灯泡两端的电压均等于额定电压3V,此时灯泡正常发光,则灯泡正常发光的电流为
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则电流表示数为
3.家用冰箱使用时,打开冰箱冷藏室的门,里面的灯就亮了,此时制冷压缩机的电动机并未工作,因为压缩机的电动机是靠温控开关控制的。电冰箱的部分电路如图所示。图中L是电冰箱内的照明灯,M是压缩机用的电动机。S1、S2中属于温控开关的是 。
【答案】S1
【解析】根据电路图可知,L与M并列连接,并且S1控制M,S2控制L,因此L与M的连接方式是并联;当冰箱里的温度升高到一定程度时,压缩机要工作,所以温控开关S1会自动闭合;当冰箱里的温度降低到一定程度时,压缩机停止工作,所以温控开关S1会自动断开;因此S1是温控开关。
4.如图所示,用轻薄的纸折成小指针,置于尖针之上,拿与布摩擦过的吸管靠近,小指针被吸引转动,这是因为 。
【答案】带电体能够吸引轻小物体
【解析】用布摩擦过的吸管因摩擦起电而带有电荷,带电体能够吸引轻小物体,所以小指针会被吸引转动。
5.如图所示电路,R1的阻值为7Ω,闭合开关,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为2.5V,电源电压是 V。
【答案】6
【解析】闭合开关,两个定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2两端的电压,已知电流表的示数为0.5A,则R1两端的电压是,根据串联电路的电压特点可知,电源电压为
6.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S从断开状态到闭合状态,电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】由图可知,开关S断开,电压表和灯泡L1串联接入电路,电压表的示数接近电源电压,当开关S闭合时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,由串联电路电压的规律可知电压表的示数变小。
7.把A、B两段导体并联在电路中,测得通过它们的电流比IA:IB=3:2,若把它们串联在电路中时,导体A两端的电压和导体B两端的电压之比UA:UB= 。
【答案】
【解析】A、B两段导体并联在电路中时,两电阻电压相等,测得通过它们的电流比IA:IB=3:2,根据,两电阻比值为
把它们串联在电路中时,两电阻电流相等,根据,导体A两端的电压和导体B两端的电压之比为
8.电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。如图所示,电阻箱的示数为 Ω。
【答案】2029
【解析】电阻箱的示数由四个旋钮的指示值决定,由图可知,四个旋钮分别指向不同的数字,这些数字分别是2、0、2、9,它们的倍数分别为1000、100、10、1,所以电阻箱的示数R=2×1000 + 0×100 + 2×10 +9×1 = 2000 + 20 + 9 = 2029Ω
9.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.7A,电流表A3的示数为0.6A。流过L1的电流是 。
【答案】0.8A
【解析】由图得,L1 、L2、 L3并联,电流表A3测量L1 、L2的总电流,电流表A2测量L2、L3的总电流,电流表A1测量干路的总电流。由并联电路电流特点得,流过L1的电流
10.并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.3A,通过导线的电流是0.8A,则流过导线的电流最大为 A。
【答案】1.1
【解析】若导线ab的电流方向是从b到a时,那么通过导线ac的电流方向是从a到c,即导线ac在干路上,ab在支路上,因此通过导线ac的电流为
若导线ab的电流方向是从a到b时,那么通过导线ac的电流方向是从c到a,此时导线ac在支路上,导线ab在干路上,因此通过导线ac的电流为
通过导线ac的电流最大是1.1A。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.下列与电学相关的说法正确的是( )
A.摩擦起电是通过摩擦的方法创造了新的电荷
B.橡胶棒与任何物体摩擦后都会带负电
C.用毛皮摩擦橡胶棒时,瞬间电流的方向是从橡胶棒到毛皮
D.用纸巾摩擦过的吸管带了负电,这是由于吸管在摩擦中更容易失去电子
【答案】C
【解析】A.摩擦起电是通过摩擦的方法并没有创造了新的电荷,仅仅是电子的转移,故A错误;
B.玻璃棒与任何物体摩擦后,取决于谁的原子核对电子的束缚能力强,谁得到电子带负电,故B错误;
C.用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒带负电,电子从毛皮移动到橡胶棒,故瞬间电流的方向是从橡胶棒到毛皮,故C正确。
D.如果用纸巾摩擦过的吸管带了负电,这是由于吸管在摩擦中更容易得到电子,故D错误;
故选C。
12.某科技创新大赛的安全生产类获奖作品是高铁轨道螺丝警报器,其主要原理是将螺丝(其在电路中相当于导线,在电路图中用虚线框表示)连接在电路中,当螺丝松动时,它会因与下端的导线分离而断开,此时小灯泡L发光而发出警报,提醒值班人员修理。下列设计的电路图中,符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题意可知,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,螺丝正常连接时将灯泡短路,松动时灯泡发光;由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路,为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13.物理课上,老师将灯泡L1和L2连接在同一电路中且将灯座封闭在纸盒里,如图所示,让同学们结合所学知识判断两灯的串、并联方式,下列说法中一定可以确认两灯串联的是( )
A.L1和L2两端的电压不同
B.通过L1和L2的电流相同
C.L1和L2的亮度相同
D.闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭
【答案】A
【解析】A.两灯并联,两灯两端的电压相等;若灯两端的电压不相等,则两灯一定串联,故A符合题意;
B.串联电路的电流处处相等,通过L1和L2的电流相同;若两灯并联,且两灯的规格相同时,通过两灯的电流也相等,所以通过两灯的电流相等,两灯可能串联,也可能并联,故B不符合题意;
C.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯一样亮,说明两灯的实际功率相同,不能判断两灯一定串联,故C不符合题意;
D.闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭,两灯可能串联;当开关在干路上,则也可能并联,因此不能判断两灯一定串联,故D不符合题意。
故选A。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,不考虑灯丝电阻随温度的变化,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小,电压表示数不变
B.电压表示数与电流表A示数比值变小
C.电压表示数与电压表示数的和不变
D.电压表示数与电流表A示数乘积变大
【答案】C
【解析】AD.由图可知,灯泡L和变阻器R串联,电压表V1测量R两端的电压,电压表V2测量灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知电压表V1的示数变大,由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,电压表示数与电流表A示数乘积变小,故AD错误;
B.由可知电压表示数与电流表A示数比值等于变阻器的阻值,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,所以电压表示数与电流表A示数比值变大,故B错误;
C.由串联电路电压的规律可知电压表示数与电压表示数的和等于电源电压,电源电压不变,所以电压表示数与电压表示数的和不变,故C正确。
故选C。
15.如图所示电路中,电源电压保持不变。若不考虑灯丝电阻随温度变化,RL1∶RL2 =1∶2,闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.通过L1 、L2的电流之比为1∶2
B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻L1、L2两端的电压之比为1∶2
D.电流表A1、A2的示数之比为3∶1
【答案】D
【解析】ABD.由图可知,两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L2的电流,由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压相等,通过两端灯泡的电流之比
电流表A1、A2的示数之比为
故D正确,AB错误;
C.由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压相等,电阻L1、L2两端的电压之比为1∶1,故C错误。
故选D。
16.如图所示的电路中,闭合开关S,灯、都不发光,电流表没有示数。为了找出其中的原因,现用电压表进行检测,结果是:a、b两接线柱间的电压为0,而a、c两接线柱间的电压和a、d两接线柱间的电压都为3V,则电路故障可能是( )
A.电流表A断路 B.断路 C.断路 D.短路
【答案】A
【解析】由图可知,两灯串联,电流表测串联电路电流。两灯都不亮且电流表无示数,则可判断电路中出现断路故障。用电压表测a、c两接线柱间的电压和a、d两接线柱间的电压都为3V,说明a与电源负极、c、d与电源正极相通,则断路的位置在a、c之间。a、b两接线柱间的电压为0,说明b与电源正极不通。则故障为电流表A断路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.如图所示的电路中,当开关S闭合后,a、b两电表均有明显的示数,灯、都正常发光,则下列判断正确的是( )
A.a、b都是电流表 B.a、b都是电压表
C.a是电流表,b是电压表 D.a是电压表,b是电流表
【答案】C
【解析】A.若a、b都是电流表,当开关S闭合后,电源被短路,灯、都不发光,故A错误;
B.若a、b都是电压表,当开关S闭合后,只有发光,故B错误;
C.若a是电流表,b是电压表,灯、并联都正常发光,a是电流表测量灯的电流,b是电压表测量电源电压,两电表均有明显的示数,故C正确;
D.若a是电压表,b是电流表,灯被短路不发光,故D错误。
故选C。
三、实验题(每空2分,共16分)
18.在探究并联电路中电流的特点的实验中:
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)小明把电流表分别接在A、B、C三处测得电流,并进行了三次实验,把实验数据记录在表格中。分析表格中数据可得到结论:并联电路中电流的特点是 (写出表达式,用IA、IB、IC表示)。
实验次数
1
2
3
电流IA/A
0.1
0.2
0.3
电流IB/A
0.15
0.3
0.45
电流IC/A
0.25
0.5
0.75
【答案】(1)断开;(2)
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
(2)分析表格中数据
可得结论为:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
19.小明用如图所示的电路来探究串联电路中电压的特点。
实验次数
L1两端的电压UAB/V
L2两端的电压UBC/V
L1、L2两端的电压UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)测出L1两端的电压后,断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小明认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小希认为小明的办法是错误的,原因是 ;
(2)实验中,小明正确测得的数据如表所示,由表中的实验数据可知UAB、UBC、UAC的关系是 (填关系式)。
【答案】(1)电压表正负接线柱接反;(2)UAC=UAB+UBC
【解析】(1)测出L1两端的电压后,只将与A点相连的导线改接到C点,此时电压表正接线柱接的是电源负极,电压表负接线柱接的是电源正极,这样电压表的正负接线柱接反了,不能测出B、C两点间的电压。
(2)由表中数据可知3.0V=0.8V+2.2V,3.0V=1.0V+2.0V,3.0V=1.2V+1.8V
所以在串联电路中,总电压等于各部分电压之和,表达式为UAC=UAB+UBC
20.小汪、小张和小李在做“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、材料如下表所示
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
锰铜合金
0.25
1.0
(1)实验中,通过观察 可以判断导体电阻的大小,小灯泡在电路中的主要作用是 ;
(2)为了验证猜想三,可依次把M、N跟 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)两根导线的两端相连,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)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
【答案】(1)电流表示数 保护电路;(2)A、D;(3)C
【解析】(1)[1][2]实验中通过观察电流表示数来比较导体电阻大小,电流越大,说明电阻越小,运用了转换法;小灯泡在电路中的主要作用是保护电路,防止导体电阻过小造成电流过大,烧坏电子元件。
(2)要验证猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关,应控制导体横截面积、长度相同,材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验。
(3)A.因为电流与电压、电阻都有关系,在探究电流与电压、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。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1上标有“20Ω;2A”字样。闭合开关S,通过R2的电流为0.3安。
(1)求电阻R2的阻值。
(2)当变阻器R1连入电路的阻值为5欧时,求电流表A的示数I。
(3)移动滑片P,两电流表示数的比值变为。请计算此时变阻器R1连入电路的阻值。
【答案】(1)20Ω;(2)1.5A;(3)10Ω
【解析】(1)由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1并联,电压表测量电源电压,电流表A测干路中的电流,电流表A1测R1支路中的电流。因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以R2两端的电压为U2=U=6V
通过R2的电流为I2=0.3A,电阻R2的阻值为
(2)变阻器R1两端的电压为U1=U=6V
当变阻器R1连入电路的阻值为5欧时,通过R1的电流为
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流,即电流表A的示数为
(3)移动滑片P,由于并联电路各支路互不影响,所以通过R2的电流不变,此时两电流表的示数比值为,即
解得此时通过R1的电流为,变阻器R1连入电路的阻值为
22.如图甲所示,两个电阻并联后与电阻串联,可以等效成电阻与串联,其中电阻的阻值大小就等于电阻并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻,滑动变阻器上标有“”字样。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电路的总电阻;
(3)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。(保留两位小数)
【答案】(1)24V;(2)11Ω;(3)0.36A
【解析】(1)由题图乙可知,滑片P在B端时,R1与RAB并联,电流表测通过R1的电流,由并联电路特点和欧姆定律可得,电源电压
(2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时,R1与RAP并联后再与RBP串联,R1与并联后的等效电阻
所以滑片P滑至中点时,电路的总电阻为
(3)滑动变阻器的滑片P滑至中点时,干路电流为
由欧姆定律可得RBP两端电压
根据串联电路电压规律可得并联部分电路两端电压
根据并联电路电压规律以及欧姆定律可得,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电流表的示数为
23.实际电源是有内阻的,其相当于一个电压为U的理想电源和电源内阻r串联,如图甲所示。如图乙所示的电路中,当开关S、S2闭合,S1断开时,电压表示数为2.5V,当开关S、S1和S2都闭合时,电压表示数为2.0V。已知电阻R1=4Ω,R2=6Ω。求电源电压U和内阻r。
【答案】3V,2Ω
【解析】解:由图乙可知:当开关S、S2闭合,S1断开时,、与r串联,电压表测、两端的总电压;此时电路中电流
由串联电路特点和欧姆定律知,电源电压
①
当开关S、S1和S2都闭合时,与r串联,电压表测两端电压;此时电路中电流
由串联电路特点和欧姆定律知,电源电压
②
解①②得
,
答:电源电压U为3V,内阻r为。
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