【题目】如图1所示电路,将电阻R1和R2串联接入电路,若电源电压为U,R1两端的电压为U1 , R2两端的电压为U2.
(1)三者之间的关系为U=;通过R1的电流记为I1 , 通过R2的电流记为I2 , I1、I2之间的关系为 .
(2)如果用一个电阻R来代替电阻R1和R2串联时对电流的阻碍作用(如图2所示),则R与R1、R2之间应满足怎样的关系?请你利用上述条件及欧姆定律进行推导.
【答案】
(1)U1+U2;I1=I2
(2)解:如图所示,两个电阻串联,所以电流是处处相等的,即I1=I2;
据串联电路中,总电压等于各个串联电阻电压之和,故U=U1+U2;
根据欧姆定律可得串联电路中两个电阻上的电压分别为:
U1=I1R1;U2=I2R2;
由并联电路的电压关系U=U1+U2得:IR总=I1R1+I2R2;
又因为并联电路电流的特点是:I=I1=I2;
所以R总=R1+R2.
【解析】(1)串联电路中的电流是处处相等的;(2)串联电路中,总电压等于各个部分电压之和;(3)先利用欧姆定律得出串联电路电路中各电阻上的电压,然后将各电阻上的电压值,代入并联电路的电压关系式中,结合并联电路的电压特点即可导出R与R1、R2的关系式.
【考点精析】本题主要考查了电阻的串联的相关知识点,需要掌握电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联) 1、电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) 2、电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和) 3、 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR 4、分压作用:U1:U2=R1:R2才能正确解答此题.
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【题目】最近小明买了一台金属外壳的取暖机,为了安全接入家中电路使用,他应选用如图1所示中插座(选填“甲”或“乙”),因为它能保证取暖机金属外壳与相连.图2中A、B图是小明用测电笔检测插座的示意图,其中正确的是图(选填“A”或“B”).
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【题目】以下是一些电流值和电压值,其中最符合实际的是( )
A.家庭电冰箱正常工作时,流过的电流约为1A
B.电影放映厅内的中央空调正常工作时,流过的电流约为2A
C.发生闪电时,云层间的电压约为220V
D.手机电池电压约为1.5V
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【题目】如图所示电路,当开关闭合,两灯正常发光,使用中发现两灯突然熄灭,电流表无示数,电压表示数增大,则故障可能是( )
A.灯L1被短路
B.灯L2被短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
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【题目】天然气在我市广泛使用,已知天然气的热值为4×107J/m3 , 完全燃烧0.05m3天然气可以放出J的热量,这些热量若只有42%被水吸收,则可以使常温下5kg的水温度上升℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)].
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【题目】小明所在的实验小组在实验室完成以下三个实验
(1)如图所示,将一根细线上端固定,下端系上一小铁球,该装置便是“单摆”,实验小组用该“单摆”探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”,将铁球从某一高度由静止释放,铁球摆到竖直位置时,撞击水平面的木块,将木块撞出一段距离.
①本实验中,铁球动能的大小是通过观察来判断的.
②如图甲、乙所示,将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手, m2>m1 , 两个小球运动到B点时速度相同,此时撞击放在水平面上的同一木块,木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示.则单摆的运动速度与铁球的无关,由甲、乙两图可得出结论:物体的运动速度相同时,越大,动能越大.
③如图丙所示,将质量为m2的铁球移动到与竖直方向成θ2角时放手,∠θ2>∠θ1 , 铁球运动到B点时撞击同一木块,比较两图可得出结论:物体的质量相同时,速度越快,动能越大.
(2)实验小组利用“替代法”测量一粒花生米的密度,实验过程中如图所示.
①如图甲,选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中,花生米下沉至杯底.
②如图乙,往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌,直至观察到花生米处于状态,随即停止加盐.
③如图丙,取出花生米,用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为g;
④将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量为88g,如图丁示,用量筒测出盐水的体积为mL.
⑤通过公式计算出盐水的密度即可知花生米的密度,本实验中花生米的密度为g/cm3 .
(3)在“测定小灯泡电阻”的实验中(所用灯泡的额定电压为2.5V)
①小明采用图甲所示的方案,测量时发现闭合开关后,无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是; 排除故障后,调节滑片到一定位置后电压表的示数为2.0V,要测量小灯泡正常工作时的电阻,应该把滑片向(填“左”或“右”)移动直到电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常工作的电阻为Ω。
②小刚因为电流表损坏,他们设计了如图丙所示的电路图(其中电源电压未知,定值电阻的阻值用R0表示)测量小灯泡正常工作时的电阻,请你帮他们完成实验:先将开关S2拨到位置2,移动滑片P使电压表示数U1=;再保持不动,将开关S2拨到位置1,读出电压表示数U2 , 则小灯泡正常工作时的电阻RL的表达式为(请用题目中的符号表示所需的物理量)。
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【题目】如图所示是“测量小灯泡的电功率”的实验,所用小灯泡上标有“3.8V”字样,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源电压为6V保持不变.
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,把电路连接完整(滑片P左移时灯变亮);
(2)小明连接好电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数.进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好.电路可能的故障是(假设电路只有一处故障);
(3)故障解决后继续实验,如图乙所示为某时刻电压表的读数,为了测量小灯泡的电功率,应将滑片向(选填“左”或“右”)端滑动.灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示,则灯泡的额定功率为W;
(4)完成上述实验后,小明发现电压表已坏,他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线,设计了如图丁所示的电路,也完成了对小灯泡额定功率的测量.测定额定功率的简要步骤如下(小灯的额定功率用Ue表示):
①闭合开关 , 断开其它开关,调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为;
②闭合开关 , 断开其它开关,同时(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电流表的示数为I;
③灯泡额定功率的表达式为:P= . (用所给和所测物理量的字母表示)
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