【题目】如图所示的电路中,电源电压不变.电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 2A”字样.闭合电键S,电流表A的示数为0.4A,电压表V的示数为10V.求:
(1)电阻R2连入电路的阻值;
(2)电源电压U;
(3)现用阻值为10Ω的电阻替换R1 , 要求在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针能达到满刻度处,且电路能正常工作,求变阻器R2连入电路的阻值范围.
【答案】
(1)
解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)由I=可得,电阻R2连入电路的阻值:R2=
=
=25Ω;
答:电阻R2连入电路的阻值为25Ω;
(2)
解:(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=I(R1+R2)=0.4A×(20Ω+25Ω)=18V;
答:电源电压为18V;
(3)
解:(3)用阻值R3=10Ω的电阻替换R1后,因不更换电表量程时两电表的指针能达到满刻度处,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,所以,电流表的量程为0~0.6A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当电压表的示数为3V时,R3两端的电压:U3=U﹣U2′=18V﹣3V=15V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I′==
=1.5A>0.6A,
则电压表的量程为0~15V;
当电路中的电流I大=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
则电路中的总电阻:R==
=30Ω,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=R﹣R3=30Ω﹣10Ω=20Ω,
当电压表的示数U2大=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时替换电阻两端的电压:U3小=U﹣U2大=18V﹣15V=3V,
电路中的最小电流:I小==
=0.3A,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R2大==
=50Ω,
所以,变阻器R2连入电路的阻值范围为20Ω~50Ω.
答:变阻器R2连入电路的阻值范围20Ω~50Ω.
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据欧姆定律求出电阻R2连入电路的阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(3)用阻值为10Ω的电阻替换R1后, 要求不更换电表量程时两电表的指针能达到满刻度处,则根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知电流表的量程,根据电阻的串联求出电压表的示数为3V时替换电 阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,然后与电流表的量程相比较确定电压表的量程;当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧 姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出其大小;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出替换电阻两端的 电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R2的最大阻值,进一步得出答案.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)).
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【题目】下列对浮力说法中正确的是
A. 浮在液面上的物体受到了浮力,而下沉的物体不受浮力
B. 浮在液面上的物体受到的浮力大,而下沉的物体受到的浮力小
C. 凡是沉到液体底部的物体都不受浮力
D. 浮在液面上的物体和下沉的物体都受浮力
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【题目】如图所示,有一茶杯静止在水平桌面上。下列说法正确的是:( )
A. 茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对相互作用力
B. 茶杯受到的重力和桌面对茶杯的支持力是一对平衡力
C. 茶杯受到的重力和茶杯对桌面的压力是一对平衡力
D. 茶杯受到的重力与桌面对茶杯的支持力是一对相互作用力
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【题目】下列说法中正确的是
A. 20℃的水一定比80℃的水含有的热量少
B. 质量相同的燃料燃烧,热值越大的,放出的热量越多
C. 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大
D. 液体的沸点与液面上方的气体压强有关,压强增大,液体的沸点降低
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【题目】测量员是这样利用回声测距离的:他站在峭壁之前某一位置鸣枪,经过1.00s听到回声,已知声速为340m/s,则测量员能测出他与峭壁间的距离为170m。与此类似,如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪指向车辆发出超声波脉冲信号,并接收经车辆反射的超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。在某次测速过程中,超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号,接收两次信号,数据如下:
已知超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是沿直线匀速行驶:
(1)求汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离
(2)求汽车的速度(保留1位小数)
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【题目】“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于用电安全说法中正确的是
A. 更换灯泡时应先断开电源
B. 只要不接触高压带电体就不会触电
C. 发现有人触电时,应尽快用手拉开他
D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
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【题目】下列说法中正确的是
A. 电荷的定向移动形成电流
B. 电源是将其他形式的能转化为电能的装置
C. 验电器是利用异种电荷相互吸引的原理制成的
D. 物理学中规定负电荷定向移动的方向为电流方向
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【题目】关于电磁波的说法正确的是
A. 电磁波不能在真空中传播
B. 手机是通过电磁波来传递信息的
C. 电视机遥控器发出的红外线不是电磁波
D. 超声波是电磁波
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【题目】下列数据中最接近事实的是 ( )
A. 物理课本一张纸的厚度是8×10-5mB. 一块橡皮从桌面落地时间为4s
C. 人步行的速度是1.2km/hD. 洗澡水的温度为60℃
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