|對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練|
【考點(diǎn)】理解歐姆定律,能運(yùn)用其關(guān)系式I=進(jìn)行計(jì)算、分析一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題等。能運(yùn)用電路知識(shí)進(jìn)行一般的串、并聯(lián)電路的計(jì)算。(B)
1.某導(dǎo)體兩端的電壓為3 V,通過它的電流為0.3 A,其電阻為 Ω;當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流為0.5 A時(shí),其電阻為
Ω;當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓為0 V時(shí),其電阻為 Ω。
2.如圖K16-1所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S接1時(shí),電壓表的示數(shù)為6 V,電流表的示數(shù)為0.6 A,則電源電壓為 V;若將開關(guān)S接2時(shí),電流表的示數(shù)變化了0.4 A,則電阻R2的阻值為 Ω。
圖K16-1
3.如圖K16-2所示,把電阻R接入電源電壓為3 V的電路中,電流表的示數(shù)為0.2 A,如果需要使電流表的示數(shù)變?yōu)?.5 A,則應(yīng)與R (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為 Ω的電阻。
圖K16-2
4.如圖K16-3所示電路,電源電壓恒定,R=10 Ω,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.3 A,則電源電壓為 V;再閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.5 A,則R1的阻值為 Ω。
圖K16-3
5.如圖K16-4所示是分別測(cè)量定值電阻R和小燈泡L兩端電壓以及通過它們的電流后得到的U-I關(guān)系圖像。由圖可知,定值電阻R的阻值為 Ω;小燈泡L的阻值會(huì)隨其兩端電壓的升高而逐漸 ,當(dāng)其兩端電壓為2 V時(shí),小燈泡L的阻值為 Ω。
圖K16-4
6.如圖K16-5所示電路,閉合開關(guān)S后,兩燈都正常發(fā)光,兩電表指針都有偏轉(zhuǎn),示數(shù)穩(wěn)定。已知電源電壓為8 V,燈L1的電阻為16 Ω,燈L2的電阻為12 Ω,則甲電表的示數(shù)為 ,乙電表的示數(shù)為 。
圖K16-5
7.如圖K16-6,電源電壓不變,R1=10 Ω,R2=15 Ω。當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)。甲、乙都是電壓表,則U甲∶U乙= ;當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),甲、乙都是電流表,則I甲∶I乙= 。
圖K16-6
8.[十堰]如圖K16-7所示的電路,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20 Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到a端時(shí),電流表的示數(shù)為0.75 A,此時(shí)電阻R兩端的電壓為 V;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端時(shí),電流表的示數(shù)為1.25 A。則電源電壓為 V,電阻R的阻值為 Ω。
圖K16-7
9.小明在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓關(guān)系時(shí),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出如圖K16-8所示的I-U圖像。下列判斷錯(cuò)誤的是( )
圖K16-8
A.通過R1的電流與它兩端所加電壓成正比
B.通過R2的電流與它兩端所加電壓不成正比
C.將它們串聯(lián)接到同一電路中時(shí),通過R1的電流較小
D.將它們并聯(lián)接到兩端電壓為2.5 V的電路中時(shí),通過干路的電流是0.7 A
10.如圖K16-9所示的電路中,電源電壓保持不變。在電路中并聯(lián)一個(gè)電壓表,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P從a端移至c端時(shí),電壓表的示數(shù)從零變?yōu)? V,則下列判斷正確的是( )
圖K16-9
A.電壓表并聯(lián)在R1兩端,滑片P位于中點(diǎn)b時(shí)電壓表的示數(shù)為3 V
B.電壓表并聯(lián)在R1兩端,滑片P位于中點(diǎn)b時(shí)電壓表的示數(shù)大于3 V
C.電壓表并聯(lián)在R1兩端,滑片P位于中點(diǎn)b時(shí)電壓表的示數(shù)小于3 V
D.電壓表并聯(lián)在R2兩端,滑片P位于中點(diǎn)b時(shí)電壓表的示數(shù)為3 V
11.如圖K16-10所示的電路中,開關(guān)S從斷開到閉合,電流表A兩次示數(shù)之比為3∶5;若將電阻R1、R2串聯(lián)接在電路中,則它們兩端的電壓之比為( )
圖K16-10
A.2∶3B.3∶2
C.3∶5D.5∶3
12.小剛同學(xué)用如圖K16-11所示電路探究一段電路中電流跟電阻的關(guān)系。在此實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后,為了探究上述問題,他應(yīng)該采取的唯一操作是( )
圖K16-11
A.保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)
B.將滑動(dòng)變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C.將滑動(dòng)變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)
D.將電池個(gè)數(shù)增加
13.[上海]在圖K16-12甲所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R2的阻值為30 Ω。閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.4 A。當(dāng)S和S1都閉合時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,求:
(1)電源電壓U。
(2)通過電阻R1的電流I1。
(3)總電阻R的阻值。
圖K16-12
14.[深圳]為了減少食物浪費(fèi),某自助餐廳開展了“吃多少,拿多少”的活動(dòng),在臺(tái)上放了一個(gè)電子秤,其電路原理如圖K16-13甲所示,電源電壓為6 V,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),電阻R2與盤中食物的質(zhì)量關(guān)系如圖乙所示。求:
(1)當(dāng)盤中無食物時(shí),R2= 。
(2)當(dāng)盤中無食物時(shí),I1=0.01 A,求R1。
(3)當(dāng)盤中有食物時(shí),I2=0.02 A,求食物質(zhì)量。
甲 乙
圖K16-13
|綜合訓(xùn)練|
一、填空題
1.[哈爾濱]電阻R1、R2串聯(lián),電源電壓是10 V,R1兩端電壓為8 V,R1為10 Ω,則R1中的電流等于 A,R2等于
Ω。
2.[廣安]如圖K16-14甲所示的電路,當(dāng)閉合開關(guān)后兩只電壓表的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,則R1兩端的電壓是
V,R1與R2的電阻之比為 。
圖K16-14
3.[龍東]兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖K16-15所示?，F(xiàn)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,則元件A與B兩端的電壓之比為 ,電流之比為 。
圖K16-15
4.[巴中]電阻R1、R2、R3串聯(lián)接在電壓為15 V的電路中,R1=R3=5 Ω,R2=10 Ω。某同學(xué)誤將電流表并聯(lián)在R2兩端,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為 A,若用電壓表替換電流表并聯(lián)在R2兩端,則電壓表示數(shù)為 V。
5.[安順]如圖K16-16所示,電源電壓恒定,電阻R1=30 Ω,R2=60 Ω,當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.1 A,則電源電壓是 V;當(dāng)開關(guān)S3斷開,S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)是 A。
圖K16-16
6.[綏化]如圖K16-17所示的電路中,電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S1時(shí),電阻R1兩端的電壓為U1,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為3∶2;只閉合開關(guān)S2時(shí),電阻R2兩端的電壓為U2,電壓表V1和V2的示數(shù)之比為4∶3,則R1和R2的電阻之比為 ,電壓U1和U2之比為 。
圖K16-17
二、選擇題
7.[棗莊]在如圖K16-18所示的電路中,閉合開關(guān),電源電壓保持不變,在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( )
圖K16-18
A.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大
B.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小
C.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)不變
D.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變
8.[常德]如圖K16-19所示,R0為定值電阻,R1為滑動(dòng)變阻器,電流表A1、A2為實(shí)驗(yàn)室用電流表(接線柱上標(biāo)有“-”“0.6”“3”),閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑片P,使兩電流表指針?biāo)肝恢孟嗤?下列說法正確的是( )
圖K16-19
A.電流表A1、A2示數(shù)之比為1∶4
B.通過R0與R1的電流之比為4∶1
C.R0與R1兩端的電壓之比為1∶4
D.R0與R1的阻值之比為4∶1
9.[眉山]如圖K16-20所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,兩燈都能正常工作,燈L1、L2的電阻之比為R1∶R2=1∶2,此時(shí)甲、乙兩電表的示數(shù)之比為( )
圖K16-20
A.2∶1B.1∶2
C.3∶2D.2∶3
10.[遵義]如圖K16-21甲所示,R2為電阻箱,調(diào)節(jié)R2時(shí)電流表示數(shù)I隨之變化。如圖乙所示是電阻箱阻值R2與電流表示數(shù)的倒數(shù)的圖像。則定值電阻R1與電源電壓U的大小分別為( )
圖K16-21
A.5 Ω 30 VB.5 Ω 2.5 V
C.10 Ω 20 VD.10 Ω 10 V
11.[臺(tái)州]某同學(xué)利用如圖K16-22甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電源電壓恒為3 V,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是( )
圖K16-22
A.該同學(xué)探究的是電流和電壓的關(guān)系
B.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5 V不變
C.滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為1 Ω~5 Ω
D.將Rx從5 Ω換成10 Ω后,應(yīng)將滑片P向左移
三、實(shí)驗(yàn)探究題
12.在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,老師提供了2節(jié)新干電池,電流表,電壓表,開關(guān),滑動(dòng)變阻器,阻值為10 Ω、20 Ω和40 Ω的定值電阻各一個(gè)以及導(dǎo)線若干:
(1)請(qǐng)根據(jù)圖K16-23甲,用筆畫線將實(shí)物圖(圖乙)連接完整(要求導(dǎo)線不交叉)。
圖K16-23
(2)將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大處,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,電流表示數(shù)為0,其原因可能是 。
(3)排除故障后,更換不同定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)填入下面表格。第一次電流表的示數(shù)如圖丙所示,為 A。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持電壓表示數(shù)為 V不變。
(4)由表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 (選填“正比”或“反比”)。
(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判斷所選用的滑動(dòng)變阻器可能是 (選填“A”或“B”)。
A.“50 Ω 0.5 A” B.“10 Ω 1 A”
13.[威海]小明想測(cè)量標(biāo)有“2.5 V”小燈泡的電阻,請(qǐng)解答下列問題:
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖K16-24中的實(shí)物電路連接完整。(導(dǎo)線不能交叉)
圖K16-24
(2)連好電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于 (選填“左”或“右”)端。
(3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均有示數(shù)。但燈泡不亮,原因可能是 。
A.小燈泡斷路
B.小燈泡短路
C.滑動(dòng)變阻器斷路
D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過大
(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)有明顯的錯(cuò)誤,這個(gè)數(shù)據(jù)是 ;若此錯(cuò)誤是看錯(cuò)電表量程導(dǎo)致的,則該數(shù)據(jù)的正確值應(yīng)是 。
(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是 Ω。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(6)實(shí)驗(yàn)完成后,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢(shì),其原因可能是 。
四、計(jì)算與推導(dǎo)題
14.由并聯(lián)電路的電流關(guān)系I=I1+I2可知,支路中的電流I1、I2都是干路中電流I的一部分,請(qǐng)結(jié)合如圖K16-25所示電路,試用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)出分電流I1、I2與分電阻R1、R2之間的關(guān)系:I1∶I2=R2∶R1。
圖K16-25
15.[廣東]如圖K16-26甲所示,已知定值電阻R1的阻值為30 Ω,閉合開關(guān)S時(shí),整個(gè)電路正常工作,兩電流表的指針都在同一位置,示數(shù)如圖乙所示。(設(shè)電源電壓保持不變)
(1)求電源電壓。
(2)求通過定值電阻R2的電流。
(3)現(xiàn)用一個(gè)阻值未知的定值電阻Rx替換電阻R1或R2,替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,請(qǐng)判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。
(4)若替換后電流表示數(shù)減少了0.3 A,求未知電阻Rx的阻值。
圖K16-26
16.[泰安]某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)壓力報(bào)警裝置,工作原理如圖K16-27所示。ABO為一水平杠桿,OA長(zhǎng)120 cm,O為支點(diǎn),AB∶OB=5∶1;已知報(bào)警器R0的阻值恒為10 Ω,壓力傳感器R固定放置,R的阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如下表所示。閉合開關(guān)S,水平踏板空載時(shí),電壓表的示數(shù)為2 V;當(dāng)水平踏板所受壓力增大,電壓表示數(shù)達(dá)到5 V時(shí),報(bào)警器R0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào)。踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。
(1)求電源電壓。
(2)當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí),求踏板設(shè)定的最大壓力值。
(3)若電源電壓變?yōu)?4 V,為保證報(bào)警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時(shí)報(bào)警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸點(diǎn)B的位置。試計(jì)算說明觸點(diǎn)B應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)多少厘米?
圖K16-27
參考答案
【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】
考點(diǎn)
1.10 10 10
2.6 20
3.并聯(lián) 10
4.3 15
5.5 變大 4
6.0.5 A 8 V
[解析] 電流表要串聯(lián)使用,電壓表要并聯(lián)使用,乙電表與L1并聯(lián),則乙電表為電壓表;兩個(gè)燈泡都亮,則甲電表為電流表(若為電壓表,則L1中無電流通過,不亮),且測(cè)通過L1的電流,此時(shí)兩個(gè)燈泡的關(guān)系為并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知,兩個(gè)燈泡兩端的電壓都為8 V,所以乙電表的示數(shù)為8 V。甲電表的示數(shù)為通過L1的電流,I===0.5 A。
7.3∶5 5∶2
[解析] 當(dāng)S1、S2都閉合,甲、乙都是電壓表時(shí),R1、R2串聯(lián),U甲∶U乙=IR2∶I(R1+R2)=15 Ω∶(10 Ω+15 Ω)=3∶5;當(dāng)S1閉合、S2斷開,甲、乙都是電流表時(shí),兩電阻并聯(lián),甲表測(cè)干路電流,乙表測(cè)通過R2的電流,通過R1支路的電流為I1=,通過R2支路的電流為I2=,所以I甲∶I乙=(I1+I2)∶I2=∶=(R1+R2)∶R1=(10 Ω+15 Ω)∶10 Ω=5∶2。
8.0 15 30
9.C
10.B
11.A
12.C
13.解:(1)閉合開關(guān)S后,電路為R2的簡(jiǎn)單電路,通過電阻R2的電流I2=0.4 A,
則電源電壓U=U2=I2R2=0.4 A×30 Ω=12 V。
(2)由圖乙可知,電流表的示數(shù)可能為0.24 A或1.2 A,
當(dāng)S和S1都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流。
由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過R2的電流仍然為I2=0.4 A,則干路電流一定大于0.4 A,所以總電流I=1.2 A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,通過R1的電流I1=I-I2=1.2 A-0.4 A=0.8 A。
(3)由歐姆定律可得總電阻R===10 Ω。
14.解:(1)500 Ω
(2)當(dāng)m1=0時(shí),R總===600 Ω,
R1=R總-R2=600 Ω-500 Ω=100 Ω。
(3)當(dāng)I2=0.02 A時(shí),R'總===300 Ω,
R'2=R'總-R1=300 Ω-100 Ω=200 Ω,
由圖乙可知:R'2=200 Ω時(shí),m=600 g。
【綜合訓(xùn)練】
1.0.8 2.5
2.6 4∶1
3.1∶1 2∶1
4.1.5 7.5
[解析] 電阻R1、R2、R3串聯(lián),將電流表并聯(lián)接在R2兩端時(shí),R2被短路,電路為R1與R3的串聯(lián)電路,則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得,電路中的電流I===1.5 A。當(dāng)將電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí),三個(gè)電阻串聯(lián),由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,此時(shí)的總電阻R=R1+R2+R3=5 Ω+10 Ω+5 Ω=20 Ω,此時(shí)電路中的電流I'===0.75 A,電壓表的示數(shù)U2=I'R2=0.75 A×10 Ω=7.5 V。
5.9 0.45
[解析] 當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2斷開時(shí),電阻R1與R2串聯(lián),電路中的總電阻R=R1+R2=30 Ω+60 Ω=90 Ω,電源電壓U=IR=0.1 A×90 Ω=9 V;當(dāng)開關(guān)S3斷開,S1、S2閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,通過R1的電流I1===0.3 A,通過R2的電流I2===0.15 A,則干路電流I'=I1+I2=0.3 A+0.15 A=0.45 A,即電流表示數(shù)為0.45 A。
6.2∶3 8∶9
[解析] 只閉合開關(guān)S1時(shí),電阻R1與R0串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源電壓U,電壓表V2測(cè)R1兩端電壓U1,電壓表V1與V2示數(shù)之比為3∶2,則U∶U1=3∶2,則U1=U,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系得:U0=U-U1=U-U=U,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系得:==U∶U=2∶1,R1=2R0,只閉合S2時(shí),電阻R2與R0串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源電壓U,電壓表V2測(cè)R2兩端電壓U2,電壓表V1與V2示數(shù)之比為4∶3,即U∶U2=4∶3,則U2=U,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系得:U'0=U-U2=U-U=U,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系得:==U∶U=3∶1,R2=3R0,則R1與R2阻值之比R1∶R2=2R0∶3R0=2∶3;電壓U1與U2之比U1∶U2=U∶U=8∶9。
7.C [解析] 由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián),電流表測(cè)通過L的電流,電壓表測(cè)電源電壓,由于電源電壓不變,故電壓表示數(shù)不變。在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,由于燈泡兩端的電壓和燈泡的電阻都不變,故通過燈泡的電流不變,即電流表示數(shù)不變。故選C。
8.D [解析] 由電路圖可知,R0和R1并聯(lián),電流表A1測(cè)R0所在支路的電流,電流表A2測(cè)干路電流,因?yàn)閮呻娏鞅碇羔標(biāo)傅奈恢孟嗤?所以電流表A1選用的是0~0.6 A量程,電流表A2選用的是0~3 A量程,兩表的示數(shù)之比為1∶5, A錯(cuò)誤。由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,通過R0與R1的電流之比為1∶4,B錯(cuò)誤。并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相同,所以R0與R1兩端的電壓之比為1∶1,C錯(cuò)誤。由歐姆定律可知,R0∶R1=∶==4∶1, D正確。
9.D
10.B [解析] 由圖甲可知兩電阻串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流。由圖乙可知,當(dāng)R2接入電路的阻值為0時(shí),=2 A-1,即電路中的電流為I0=0.5 A,則電源電壓U=I0R1=0.5 A×R1①。同理,當(dāng)R2接入電路的阻值為10 Ω時(shí),電路中的電流I1= A,此時(shí)有U=I1(R1+R2)= A×(R1+10 Ω)②。聯(lián)立①②,解得R1=5 Ω,U=2.5 V,故選B。
11.C
12.(1)如圖所示
(2)定值電阻斷路 (3)0.2 2 (4)反比 (5)A
13.(1)如圖所示
(2)左 (3)D (4)1.00 0.20
(5)8.33 (6)燈絲電阻隨溫度升高而增大
[解析] (2)連好電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該接入最大值滑片應(yīng)處于左端。(5)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻RL==≈8.33 Ω。(6)小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢(shì)是因?yàn)闊艚z電阻隨著溫度的升高而增大。
14.證明:由題圖可知,兩電阻并聯(lián),
由I=可得:U1=I1R1,U2=I2R2,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,即U1=U2,
所以I1R1=I2R2,即I1∶I2=R2∶R1。
15.解:(1)兩電阻并聯(lián),電流表A1測(cè)量通過R1的電流I1,電流表A測(cè)量干路電流I,則I>I1;兩電流表指針位置相同,則電流表A1使用小量程,示數(shù)為I1=0.3 A,電流表A使用大量程,示數(shù)為I=1.5 A;則電源電壓U=U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V。
(2)通過定值電阻R2的電流I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A。
(3)替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生變化,若R1支路電流發(fā)生變化,則干路也發(fā)生變化,所以替換的是R2。
(4)通過Rx的電流Ix=I2-ΔI=1.2 A-0.3 A=0.9 A,Rx===10 Ω。
16.解:(1)閉合開關(guān)時(shí),壓力傳感器R和報(bào)警器R0串聯(lián),電壓表測(cè)報(bào)警器R0兩端的電壓,由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)踏板空載時(shí)(F=0 N),壓力傳感器的電阻為R=45 Ω,已知R0=10 Ω,電壓表的示數(shù)為2 V,此時(shí)電路中的電流I===0.2 A,
電源電壓U=I(R+R0)=0.2 A×(45 Ω+10 Ω)=11 V。
(2)報(bào)警器R0開始發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí),其兩端電壓為U0'=5 V,
此時(shí)電路中的電流I'===0.5 A,
傳感器兩端的電壓U傳=U-U0'=11 V-5 V=6 V,
此時(shí)傳感器的阻值R'===12 Ω,
由表可知,當(dāng)傳感器的阻值為12 Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的壓力F壓=25 N。
由題知,ABO為一水平杠桿,O為支點(diǎn),AB∶OB=5∶1,則OB=OA=×120 cm=20 cm,
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得F壓×OA=F踏×OB,即25 N×1.2 m=F踏×0.2 m,
解得F踏=150 N,即踏板設(shè)定的最大壓力值為150 N。
(3)若電源電壓變?yōu)?4 V,為保證報(bào)警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時(shí)報(bào)警,
即電壓表示數(shù)仍然為5 V、電路中的電流仍為0.5 A時(shí)報(bào)警器報(bào)警;
報(bào)警時(shí)壓力傳感器的電阻R″===18 Ω,
由表可知,當(dāng)傳感器的阻值為18 Ω時(shí),對(duì)應(yīng)的壓力為F壓'=15 N,
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得F踏×OB'=F壓'×OA,即150 N×OB'=15 N×1.2 m,
解得OB'=0.12 m=12 cm;
由此可知觸點(diǎn)B應(yīng)向左移動(dòng),
移動(dòng)的距離s=OB-OB'=20 cm-12 cm=8 cm,
故觸點(diǎn)B應(yīng)該向左移動(dòng)8 cm。
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
電阻/Ω
10
20
40
電流/A
0.10
0.05
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
第1次
第2次
第3次
第4次
電壓/V
1.0
1.5
2.0
2.5
電流/A
0.14
1.00
0.25
0.30
電阻/Ω
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…

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