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2014-02-28
解答: 解:(1)空载时,踏板的重力为:
G=mg=5kg×10N/kg=50N,
由丙图可知,此时压敏电阻的阻值R=240Ω,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴压敏电阻两端的电压:
UR=U﹣U0=9V﹣1V=8V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I1= = = A,
R0的阻值:
R0= = =30Ω;
(2)电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,
此时电路中的电流:
I2= = =0.1A,
压敏电阻两端分得的电压:
UR′=U﹣U0′=9V﹣3V=6V,
压敏电阻的阻值:
R′= = =60Ω,
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为950N,
该电子秤的量程:
mmax= = =90kg;
(3)当电子称的量程变为110kg时,
G′=m'g=110kg×10N/kg=1100N,
压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N,由图乙可知压敏电阻R″=20Ω,
此时电路中的总电阻:
R总= = =90Ω,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
∴R加=R总﹣R0﹣R″=90Ω﹣30Ω﹣20Ω=40Ω,
要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻.
答:(1)R0的阻值阻值为30Ω;
(2)该电子秤的量程是90kg;
(3)要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40Ω的电阻.
点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律及其变形公式的灵活运用,关键是正确分析电路图和从图象中得出相关的信息,要注意计算时要考虑踏板的压力.
27.(2013•咸宁)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数为U2.移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线,如图乙所示.
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1 减小 ,电压表V2的示数U2 增大 ;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 0 Ω;
(3)请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值.
考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题: 压轴题;探究型实验综合题.
分析: (1)根据电流表的示数变化判断出滑动变阻器阻值的变化,根据串分压的知识判断出U1的变化,根据欧姆定律判断出U2的变化;
(2)根据电压与电流的关系,判断出对应的图象,理解两图线相交的含义即具有相同的电流和电压;
(3)分析出当电流表示数为为零时,可能电路发生断路,根据电压表的示数得出电源电压.根据图象中两个对应的点列车关系式求出R0的值.
解答: 解:(1)电路中的电流增大,根据U=IR得,灯泡两端的电压变大,所以U2的示数增大;
电流增大,则滑动变阻器的电阻减小,所以灯泡与滑动变阻器的总电阻减小,分得的电压减小,即U1的示数减小;
(2)由图象知,Q点处说明U1和U2相等,则此时滑动变阻器 两端的电压为零,电阻为零;
(3)根据(1)的分析,上面是U1﹣I图线,下面是U2﹣I图线,当电流为零时,说明电路发生了断路,由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路,此时U1等于电源电压,所以电压电压U=4.5V;
由图象知,当U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A
R0两端的电压U0=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3.0V
R0的电阻R0= = =1Ω
故答案为:(1)减小;增大;(2)0;(3)电源电压为4.5V,电阻R0的阻值为1Ω.
点评: 此题通过图象和动态电路考查了学生对串联电路电压、电流关系及欧姆定律的应用,解决此题关键能根据滑动变阻器阻值的变化判断出两电压表示数的变化,并能结合图象分析出所需的数值,难度较大.
28.(2013•自贡)谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电源选用两节干电池.
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 R1处断路 或 R2处短路 .
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将 增大 (填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R= 10 Ω.你认为这个结果可靠吗 不可靠 ?理由是 没有多次测量求平均值 .
考点: 伏安法测电阻的探究实验;电流表的连接;电路的动态分析.
专题: 作图题;压轴题;实验探究题;整体思想;估算法.
分析: (1)电源电压是3V,电阻R1≈9Ω,根据I= 可以估算出干路中的电流大约在0.33A左右,所以选择电流表的量程为0~0.6A;
(2)电压表示数总为3V不变,说明电压表测量的是电源两端的电压,寻找可能的原因,一是滑动变速器短路或被测电阻断路;
(3)在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小实验的误差,因为导体的电阻与电流和电压无关.
标签:物理同步练习
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