一、选择题
1.如图所示,在一定温度下做“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验,表格中给出了实验所用导体的情况。下列说法正确的是( )
导体代号 a b c d e 导体长度l/m 1.0 1.5 1.0 1.5 0.5 导体横截面积S/mm2 3.2 1.2 0.8 1.2 1.2 导体材料 锰铜 镍锘 锰铜 锰铜 镍锘 A.选用 a、c进行对比实验,可以探究电阻大小与导体长度的关系 B.选用 b、d 进行对比实验,可以探究电阻大小与导体材料的关系 C.选用 b、d进行对比实验,可以探究电阻大小与导体横截面积的关系 D.选用 b、e进行对比实验,可以探究电阻大小与导体横截面积的关系B 解析:B
A.由表格知,导体a、c的长度和材料相同,但导体横截面积不同,所以选用a、c可以探究的是电阻大小与横截面积的关系,故A错误;
BC.由表格知,导体b、d的长度和横截面积相同,但材料不同,所以选用b、d可以探究的是电阻的大小与材料的关系,故B正确,C错误;
D.导体b、e的材料和横截面积相同,但长度不同,所以选用b、e可以探究的是电阻大小与长度的关系,故D错误。 故选B。
2.某同学在实验中连接了如图所示的电路,闭合开关S,发现灯L不亮。为检查电路的故障,他用电压表进行测量。结果是Uae=6V,Uab=0V,Uad=0V,Ude=6V,此电路故障可能是( )
A.开关S接触不良 解析:D
B.L灯丝断了 C.bc间断路 D.R断路D
如图所示电路为串联电路,闭合开关,灯L不亮,则电路可能出现了断路。用电压表测量ae间电压,Uae=6V,则从a到电源到e间没有断路,ab间电压为0,则从a到电源到b之间出现了断路,同理从a到电源到d之间出现了断路,而de间电压为6V,从a到开关到d间没有断路,那么是电阻R断路了,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。
3.如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,两盏灯都不发光且电压表的示数为3V,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L2处短路 解析:D
B.灯泡L1处短路 C.灯泡L1处断路 D.灯泡L2处断路D
两盏灯都不发光,说明断路,因为一旦一个灯短路,另外一个灯正常工作,由电压表的示数为3V,说明电流能够从电池的正极出发,经过灯泡L1、电压表、回到负极,故这条路是通的,说明灯泡L2处断路,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。
4.下列关于汽车的说法正确的是( ) A.汽车的两盏前大灯是串联的 B.LED车灯主要是由半导体材料制成的 C.油箱的汽油用去一半后,热值减少一半 D.内燃机使用的燃料热值越大,效率越高B 解析:B
A.汽车的两盏前大灯一盏灯坏了,另一盏灯还亮,所以互不影响,即两盏灯是并联的,故A错误;
B.常见的半导体材料有硅和锗,LED车灯主要是由半导体材料制成的,故B正确; C.燃料的热值是燃料的一种特性,与质量无关,所以油箱的汽油用去一半后,热值不变,故C错误;
D.内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,与燃料的
热值大小无关,故D错误。 故选B。
5.两只小灯泡L1和L2连接在同一电路中,以下哪个特点可以确认两灯一定是并联的( ) A.两灯亮度不同
B.两盏灯可以同时亮,同时灭 C.两灯两端的电压相同 D.通过两灯的电流不相等D 解析:D
AB.规格不同的两个灯,不论是并联还是串联时,都亮度不同,可以同时亮,同时灭,所以不一定是并联,故AB不符合题意;
C.规格相同的两个灯,不论是并联还是串联时,两端电压都相同,所以不一定是并联,故C不符合题意;
D.因为串联电路各处电流相等,所以,通过两灯的电流不相等则一定是并联,故D符合题意。 故选D。
6.下列生活中常见的电流、电压值的描述,符合实际的是( ) A.一节干电池的电压为2V C.手电筒工作时的电流约为10A 解析:B
A.一节干电池的电压为1.5V,故A不符合题意; B.人体的安全电压不高于36V,故B符合题意; C.手电筒工作时的电流约为0.1A,故C不符合题意; D.家用电冰箱工作时的电流约为2A,故D不符合题意。 故选B。
7.如图所示电路,由于电路中有一处发生故障,导致两灯熄灭,电压表的示数为0,则下列关于电路故障判断的说法中正确的是( )
B.人体的安全电压不高于36V D.家用电冰箱工作时的电流约为10mAB
A.一定是灯泡L1短路 C.一定是灯泡L2短路 解析:D
B.一定是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路D
如图,L1、L2串联,电压表测L1两端电压。由于电路中只有一处发生故障,导致两灯熄灭,则一定是断路故障,又因为电压表的示数为0,则没有电流流过电压表,所以一定是
灯泡L2断路。 故选D。
8.如图所示,电源电压不变,当开关 S1、S2 闭合时,两灯都能正常发光;当开关 S2 断开时( )
A.灯 L1 变得更亮,电流表读数不变,电压表读数变小 B.灯 L1 亮度不变,电流表读数变小,电压表读数不变 C.灯 L1 变得较暗,电流表读数变小,电压表读数不变 D.灯 L1 亮度不变,电流表读数不变,电压表读数变小B 解析:B
当开关 S1、S2 闭合时,分析电路可知,两个灯并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,当开关 S2 断开时,电路中只有L1,电流表测电路中电流,电压表任然测电源电压,故电压表示数不变;对于灯L1,当开关 S2 断开前后其电压和电阻不变,根据公式
U2,灯的实际功率不变,所以灯的亮度不变;断开开关S2 前电流表的示数等于L1PR和L2的电流之和,断开开关S2 后,电流表只测L1的电流,根据公式I开前后L1的电流不变,所以电流表示数变小。 故选B。
9.小文同学利用家中的电位器、直流稳压电源、导线、开关和小灯泡,组装了一个调光台灯,电路如图所示。滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
U得开关 S2 断R
A.电位器接入电路中的电阻变大 B.电路中的电流变小 C.小灯泡两端的电压变大 D.小灯泡的亮度变暗C 解析:C
由图可知,电路为电位器与小灯泡的串联电路,当滑动片P顺时针向A端滑动的过程中,电位器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联电路分压特点,小灯泡两端的电压变大,小灯泡变亮。 故选C。
10.下列说法正确的是( ) A.人的安全电压小于36V
B.汽油机做功冲程能量是从机械能转化成内能 C.沿海地区冬暖夏凉,是因为水的密度大 D.摩擦起电的实质是电子的转移D 解析:D
A.人的安全电压为不高于36V,故A错误;
B.汽油机的做功冲程过程能量转化是内能转化为机械能,故B错误;
C.沿海地区冬暖夏凉,是因为水的比热容较大,相对其它物质而言,放出或吸收相同的热量,温度升降不大,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物质的身上,故D正确。 故选D。
二、填空题
11.如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的A、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是_____段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
AP变小
解析:AP 变小
[1]如图所示,旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值,当把A、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是AP段。
[2]当轴沿顺时针方向旋转时,接入电路的电阻片变长,电阻值变大,电路中电流变小,所以,收音机的音量将变小。
12.如图所示,电源电压恒为 3V,开关 S 闭合后电压表示数为 2V,则灯 L2两端的电压为______V,若断开开关, 电压表示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
增大
解析:增大
[1]开关闭合时,两灯泡串联,电压表测的是 L2两端的电压,为2V。
[2] 断开开关后,整个电路断路,电压表测的是电源电压,所以示数增大。 13.如图所示,电阻箱的示数是______Ω。
168
解析:168
如图,电阻箱的示数为
R=0×1000Ω+1×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=168Ω
14.如图电路中,开关S闭合时,灯L1与L2_______联,电压表测的是______(选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压。
串L1
解析:串 L1
[1]由图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关S、灯L1、灯L2回到电源负极,只有一条路径,可知开关S闭合时,灯L1与L2串联。
[2]由图可知,电压表并联在灯L1的两端,测量的是L1两端的电压。
15.如图是一种可以改变音响声音大小的电路元件结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的铜片。已知该元件的铜片C和铜片B串接入电路中,使滑片e逆时针转动时,则该元件接入电路的电阻______(选填“变大”或“变小”),通过该元件的电流______(选填“变大”或“变小”),从而调节音响声音的大小。
变小变大
解析:变小 变大
[1][2]由图知,铜片C和铜片B串接入电路中,使滑片e逆时针转动时,弧形电阻连入电路
的电阻丝长度变小,该元件接入电路的电阻变小,则由I大,从而调节音响声音的大小。
U知,通过该元件的电流变R16.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相等,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作。一段时间后,电阻R1出现故障,若观察到电流表示数为零,电压表示数接近2U0,则R1______________;若观察到电压表示数为零,电流表示数为2I0, 则R1__________ (两空均选填“断路”或“短路”)。
断路短路
解析:断路 短路
[1]假设R1短路,R2是接入电路中的,电路中是有电流,电流表有示数,不为零,电压表没有示数,这与题中条件不符合,所以R1不是短路;假设R1断路,那么电路中是没有电流的,电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压大小,由于电路没出现故障前,电压表的示数为U0,即U0I0R1,电源电压的大小是
U电源I0R1R22I0R12U0
所以出现故障后,电压表的示数接近2U0,这情况与题中条件相符合,所以是R1断路。 [2]由上述可知,R1短路时,电压表没有示数,电流表有示数,其大小是
I2U02U02I0 R2R1这情况与题中条件相符合,所以若观察到电压表示数为零,电流表示数为2I0, 则R1短路。
17.如图所示电路,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P在a端时电压表示数与P在b端时电压表示数之比为5:3,则电阻R与滑动变阻器最大阻值之比为_____;P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比分别为_____。
3:25:3【解析】
解析:3:2 5:3 【解析】
由电路图可知,滑动变阻器的滑片P在a端时,电路为定值电阻的简单电路,电压表测电源电压,即U=Ua,电流表测电路中的电流Ia;
P在b端时,滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,即UR=Ub,电流表测电路中的电流Ib;
根据题意可知
Ua5U3=;所以,R=; Ub3U5因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电阻R与滑动变阻器总阻两端的电压之比:因串联电路中各处的电流相等,
URUR33===, U滑UUR532URRIbUR3U所以,由I=可得,电阻R与滑动变阻器最大阻值之比:===;
R滑U滑U滑2RIbP在a端时电路中的电阻为R,P在b端时电路中的电阻为R+R滑, 因电源电压不变,且总电压一定时电流与总电阻成反比, 所以,P在a端时电流表示数与P在b端时电流表示数之比:。
18.两只灯泡分别标有“6V3W”和“6V 6W”的字样,将它们串联后接到电路中,在灯泡都能发光情况下,则_____灯泡亮些;此时电路中消耗的最大功率是_____W.(忽略温度对灯丝电阻的影响)6V3W45【解析】 解析:“6V3W” 4.5 【解析】
由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为: I1=由I=
IaRR滑325=== Ib33RPP23W6W1==0.5A, I2===1AU1U6V6V2U6V6V可得,两灯泡的电阻分别为: R1==12Ω,R2==6Ω,因串联电路中R0.5A1A各处的电流相等,且I1<I2,所以,两灯泡串联时,为了保证灯泡的安全,电路中的最大电流I=I1=0.5A,由前面解答可知“6V3W”灯泡的电阻较大,串联时电流相等,则由P=I2R可知,“6V3W”灯泡的实际功率较大,该灯泡较亮;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路中消耗的最大功率: P=I2(R1+R2)=(0.5A)2×(12Ω+6Ω)=4.5W。
19.如图甲所示的电路,L1和L2_____(选填“串联”或“并联”)在电路中,闭合开关后两灯都能发光,并且两块电压表的指针所指的位置都如图乙所示,则L1两端的电压是_____V,L2两端的电压是_____V.
串联0624
解析:串联 0.6 2.4
(1)电压表V1测量的是L1的电压,电压表V2测量的是L1、L2两端的总电压,两个小灯泡是串联的,电压表V1和V2的指针所指的位置相同,两个电压表使用的量程一定不同,电压表V2使用的是0-15V量程,每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,示数是3V.电压表V1使用的是0-3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是0.6V,所以L1的电压是0.6V.
(2)串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和,U2UU13V0.6V2.4V. 故答案为(1). 串联 (2). 0.6 (3). 2.4. 【点睛】
(1)确定两个电压表使用的量程和正确读数是解决本题的关键.
(2)在指针位置相同时,电流表或电压表大量程读数是小量程读数的5倍.
20.如图甲所示电阻箱的示数为______Ω,某同学连接的电路如图乙所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他闭合开关后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为___V,L2两端的电压为______V.
4V2V【解析】
解析:4V 2V 【解析】
(1)由图可知,该电阻箱的示数为:2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω。
(2)因为串联电池组的总电压等于各节电池电压之和,且一节干电池的电压为1.5V,所以,1.5V=6V;由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端四节新干电池组成电源的电压U=4×
的电压,即U2=2V;因为串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以L1两端的电压为:U1=U−U2=6V−2V=4V。
三、解答题
21.在如图所示的电路中,电压表V1的量程(0~3伏,电压表V2的量程(0~15伏),电源电压16伏保持不变,滑动变阻器R2上标有101A字样,R1的阻值10欧。闭合电键S后,电压表V1的示数为2伏,求:
(1)此时电流表的示数I。
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
(3)请用定值电阻来替换电阻R1。要求:移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。 第一,符合上述条件的定值电阻阻值是多少。
第二,满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。 解析:2安 2.8瓦 5欧 21.67欧~75欧 (1)因为R1与R2串联 所以:
U12VI=I2=I1===0.2A
R210Ω(2)滑动变阻器两端的电压:
U2=U-U1=16V-2V=14V
R2消耗的电功率:
P2U2I214V×0.2A=2.8W
(1)由滑动变阻器R2铭牌“100Ω 1A”可知,
滑动变阻器允许的最大电流是1A,则电流表量程是0∼0.6A, 当电路电流最大时,电压表V1示数达到最大,为U1=3V, ∵I=
U,∴因此满足条件的电阻: RR1=
U13V= =5Ω, I0.6A此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,
滑动变阻器两端电压U2最小=U−U1=16V−3V=13V,
∵I=
U,∴滑动变阻器接入电路的最小阻值: RR2最小=
U2最小13V =≈21.67Ω; 0.6AI电压表V2示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大, U2最大=15V,此时电阻R1两端电压U′1=U−U2最大=16V−15V=1V,
U1'1V =0.2A, 此时电路电流I′=
R15Ω∵I=
U,∴滑动变阻器接入电路的最小阻值: R15V=75Ω; 0.2AR2最大=
则R2取值范围是:21.67Ω∼75Ω. 答:(1)此时电流表的示数是0.2A。
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2是2.8W。
(3)第一符合上述条件的定值电阻阻值是5Ω。
第二,满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围21.67Ω~75Ω。
22.如图甲所示,电路所接入的电表均为实验室常用电流表和电压表。开关闭合后,三只电表的指针均如图乙所示,已知电压表接入的是“一”和““15”这两个接线柱,请回答: (1)电源电压,L1、L2两端的电压各是多少? (2)通过L1、L2的电流为多大?
(3)若A2、V两电表位置互换,则L1、L2亮暗情况及电压表有无示数?若有,电压表示数多大?(以上答案均需要说明理由)
解析:(1)电源电压和L1、L2两端的电压均为6V;(2)通过L1的电流为0.24A,通过L2的电流为0.96A;(3)灯泡L1不发光,L2亮度不变;电压表为6V
解:(1)由题意知,L1、L2并联,电压表量程是0~15V,则电压表分度值是0.5V,故电压表示数是6V,则灯L1、L2两端的电压和电源电压都是6V。
(2)由电路图知,灯泡L1与L2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过灯L1的电流,则电流表A1示数大于电流表A2示数,两电流表指针位置相同,则电流表A1的量程是0~3A,分度值是0.1A,读数IA1=1.2A;电流表A2量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数IA2=0.24A,则流过灯L1的电流
I1=IA2=0.24A
流过灯L2的电流
I2=IA1-IA2=1.2A-0.24A=0.96A
(3)若A2、V两电表位置互换,则灯泡L1被短路,不发光,电路为L2的简单电路,由于其两端的电压不变,亮度不变;电压表测量的是电源电压,为6V。 答:(1)电源电压和L1、L2两端的电压均为6V; (2)通过L1的电流为0.24A,通过L2的电流为0.96A; (3)灯泡L1不发光,L2亮度不变;电压表为6V。
23.在如图所示的电路中,电源电压恒为18V且不变,电阻R2的阻值为12Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A,电流表、电压表的表盘如图(a)、(b)所示。求:
(a) (b)
(1)电阻R2两端的电压_______和电阻R1的阻值_______:
(2)现有三个滑动变阻器,A:“20Ω 2A”、B:“50Ω 2A”、C:“100Ω 1A”,请选择其中一个来替换电阻R1或R2,要求:闭合电键后,在移动变阻器滑片P的过程中两电表的示数分别能达到某个量程的满偏且电路安全。 ①应选择__________变阻器替换___________电阻。
②满足上述要求时,该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围_______。 解析:6V 24Ω C R1 18Ω~60Ω
由图可知R1与R2串联,电压表并联在R1两端,电流表测电路中的电流。 (1)由IU可得,电阻R2两端的电压 RU2IR20.5A12Ω=6V
因串联电路中总电压等于各电压之和,所以R1两端的电压
U1UU218V-6V=12V
则电阻R1的阻值
R1U112V=24Ω I0.5A (2)①由三个滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流分别为1A、2A,因在移动变阻器滑片P的过程中两电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作,所以电流表的量程选0~0.6A,当电路中的电流I大=0.6A时,R1或R2两端的电压分别为
U1I大R10.6A24Ω=14.4V U2I大R20.6A12Ω=7.2V
则电压表和电流表不可能同时达到最大示数,即电压表应并联在变阻器两端,对应另一电阻分得的电压分别为3.6V、10.8V,均大于3V,则电压表的量程为0~15V,综上可知电流表量程选0~0.6A,电压表的量程为0~15V。
a.当滑动变阻器替换R2,电压表并联在变阻器两端时,当电压表的示数为15V时,R1两端的电压
U1UU变18V-15V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
I即
U1U变 R1R变3V15V 24ΩR变解得:R变=120Ω
由滑动变阻器的规格可知,均不符合。
b.当滑动变阻器替换R1,电压表并联在变阻器两端时,当电压表的示数为15V时,R2两端的电压
UU变18V15V3V U2因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
I即
U变U2 R2R变3V15V 24ΩR变解得R变=60Ω
由滑动变阻器的规格可知,只有C符合。
②当电流表的示数I大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻
R则变阻器接入电路中的最小阻值
U18V=30Ω I大0.6AR滑小RR230Ω-12Ω=18Ω
由①中b可知,当电压表的示数为15V时,变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω,所以该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围18Ω~60Ω。 答:(1)电阻R2两端的电压为6V,电阻R1的阻值为24Ω;
(2)①应选择C变阻器替换电阻R1;②该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为18Ω~60Ω。
24.如图电路中,电源电压不变,当开关S断开时,V1的示数为5V,V2的示数为7V;当开关S闭合时,V1的示数为9V,V2的示数为5.4V。求: (1)电源的电压为多少? (2)开关S闭合后,L2两端的电压? (3)开关S断开时,L1两端的电压?
解析:(1)9V;(2)3.6V;(3)3V
(1)当开关S闭合时,从电路图可以看到,L1和L2串联接在电路,L3被短路,电压表V1测的是L1和L2两端的电压,即电源电压,所以电源的电压为U电9V;
(2)开关S闭合后,电压表V2测的是L1两端的电压,即UL15.4V,电压表V1的示数为L1和L2两端的电压,根据串联电路电压规律可知,L2两端的电压为
UL2U电UL19V5.4V3.6V
(3)当开关S断开时,L1、L2、L3串联接在电路,电压表V1测的是L1和L2两端的电压,即
UL1UL25V
电源电压可知,那么L3两端的电压为
UL3U电UL1UL29V5V4V
电压表V2测的是L1和L3两端的电压,即
UL1UL37V
所以L1两端的电压为
UL17VUL37V4V3V
答:(1)电源的电压为9V;(2)开关S闭合后,L2两端的电压为3.6V;(3)开关S断开时,L1两端的电压为3V。
25.兴趣小组同学在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,小组同学用厚钢尺制成了一座跨度为s的桥梁(如图1),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成,(如图2)。已测得跨度为s10-3m/N;电路中电源电压时,在一定范围内,其下垂量h与压力F满足关系h=kF,k=1×
恒为12V,电阻R0=10Ω,电流表量程为0~0.6A.传感器电阻R与压力F的关系图象如图3,忽略传感器与梁自重产生的影响。求:
(1)当压力F=0时,电路中的电流;
(2)电流表显示电流为0.4A时,桥梁的下垂量; (3)当压力F=32N时,电阻R0的功率。 解析:(1)0.3A(2)0.02m(3)2.5W 【解析】 【分析】
(1)当压力F=0时,根据图象可知此时传感器电阻R的阻值,然后根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流;
(2)电流表显示电流为0.4A时,根据欧姆定律和串联电路的特点求出传感器电阻R的阻值,根据图象可知此时压力,根据下垂量h与压力F满足关系式求出桥梁的下垂量; (3)根据图象数据得出R与F的关系式,然后求出拉力为32N时传感器电阻R的阻值,根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流;根据P=I2R求出R0的功率。 (1)由图2可知:R0与R串联;
当压力F=0时,根据图象数据可知:此时传感器电阻R的阻值R1=30Ω, 则总电阻R总1=R0+R1=10Ω+30Ω=40Ω, 所以电路中的电流I1=
U12V==0.3A; R总140U可得: R(2)电流表显示电流为0.4A时,根据I=总电阻R总2=
U12V==30Ω, I20.4A根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得: 传感器电阻R的阻值R2=R总2-R0=30Ω-10Ω=20Ω; 根据图象数据可知:此时压力F2=20N, 根据h=kF可得:
10-3m/N×20N=0.02m; 桥梁的下垂量h2=kF2=1×
(3)由图象可知,F1=50N、R1=5Ω;F2=20N、R2=20Ω;根据R=aF+b可得: 5Ω=a×50N+b----------①
20Ω=a×20N+b----------② 解得:a=所以,R=1Ω/N,b=30Ω; 21Ω/N×F+30Ω, 2则当拉力为32N时,传感器电阻R的阻值R″=根据串联电路的特点和欧姆定律可得: 电路中的电流I1Ω/N×32N+30Ω=14Ω, 2U12V0.5A; RR01410R0的功率P0=I″2R0=(0.5A)2×10Ω=2.5W。 【点睛】
本题考查了描点法作图和从图象中获取有用的信息,利用好控制变量法和分析图象得出结论是关键。
26.如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题: (1)L1、L2串联的总电压U是多大? (2)L1两端的电压U1是多大? (3)L2两端的电压U2是多大?
解析:(1)6V;(2)2.4V;(3)3.6V
(1)测量U时,电压表使用0~15V量程,故其读数为6V,即L1、L2串联的总电压为6V。 (2)测量U1时,其电压值应小于电源电压,故电压表U1使用0~3V量程,故其读数为2.4V,即U1为2.4V。
(3)根据串联电路电压规律L2两端的电压为
U2=UU1=6V2.4V=3.6V
答:(1)L1、L2串联的总电压U是6V。 (2)L1两端的电压U1是2.4V。 (3)L2两端的电压U2是3.6V。
27.如图所示的电路中,电源的电压是12V且保持不变,当开关S闭合时,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为9.8V,则三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是多少?
解析:2V;3.8V;6V
解:设三只灯泡的电压分别为U1、U2、U3,由电路图可知三只电灯串联,电压表V1测量L1和L2的总电压,电压表V2测量L2和L3的总电压,所以有
U1+U2+U3=12V① U1+U2=6V② U2+U3=9.8V③
解得
U1=2.2V
U2=3.8V U3=6V
答:三只灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是2.2V、3.8V、6V。
28.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是3V;当开关S1闭合,S2断开时,电压表的读数是5V;当开关S1断开,S2断开时,电流表的读数是0.8A,求: (1)灯L2两端的电压。 (2)灯L1两端的电压。
(3)当S1、S2断开时,流过灯泡L1与L2的电流之比。
解析:(1)3V;(2)2V;(3)1∶1 【分析】
根据开关闭合判断串并联状态,串联电路中电阻分压,并联电路中电阻分流。 (1)当开关S1断开、S2闭合时,两灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,即灯L2两端的电压为3V。
(2)当开关S1闭合,S2断开时,两灯泡串联,电压表测量电源两端的电压,灯L1两端的电压为
U1=U-U2=5V-3V=2V
(3)当S1、S2断开时,两灯泡串联,I1=I2=0.8A,所以I1:I2=1:1。 答:(1)灯L2两端的电压为3V; (2)灯L1两端的电压为2V;
(3)当S1、S2断开时,流过灯泡L1与L2的电流之比为1∶1。
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