(2011?濱海新區(qū)一模)在學(xué)習(xí)歐姆定律之后,老師請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)未知電阻R x的電路.
(1)小明同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示.R0為已知阻值的電阻,當(dāng)S1閉合S2斷開(kāi)時(shí),電流表讀數(shù)為I;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I1.請(qǐng)你寫(xiě)出小明同學(xué)測(cè)R x的表達(dá)式.R x=
IR
I1-I
IR
I1-I


裝線(xiàn)訂
(2)小紅設(shè)計(jì)了一種不同于小明同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電路,如圖乙所示.請(qǐng)你將圖丙中的器材按圖乙電路連接起來(lái)(用筆連線(xiàn)表示導(dǎo)線(xiàn)),要求滑動(dòng)變阻器的滑片P處于最右端時(shí),連入電路的阻值最大.
(3)小明只把小紅設(shè)計(jì)的電路中R x換成標(biāo)有“3.8V”字樣新燈泡進(jìn)行測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn).回答問(wèn)題:
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,小明閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮、電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,請(qǐng)分析電路出現(xiàn)故障的原因之一:
燈泡斷路
燈泡斷路

②排除故障后,小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.5A,則小燈泡的額定功率為
0.19
0.19
W.
③假若電壓表15V量程損壞,3V量程能正常使用,電源電壓為6V且穩(wěn)定不變,仍利用現(xiàn)有器材完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為應(yīng)如何操作?
把電壓表改接到滑動(dòng)變阻器兩端,移動(dòng)變阻器的滑片,直到電壓表示數(shù)為2.2V,讀出電流表示數(shù),計(jì)算出電功率
把電壓表改接到滑動(dòng)變阻器兩端,移動(dòng)變阻器的滑片,直到電壓表示數(shù)為2.2V,讀出電流表示數(shù),計(jì)算出電功率
分析:(1)S1閉合S2斷開(kāi),電流表測(cè)的是流過(guò)電阻R0的電流I,由U=IR0可求出電源電壓U;S1、S2都閉合時(shí)電流表讀數(shù)I1是電路總電流,由并聯(lián)電路特點(diǎn)知:流過(guò)電阻RX的電流為I1-I,然后由歐姆定律可求出電阻RX的阻值.
(2)按原理圖連接實(shí)物圖,從電源正極出發(fā),線(xiàn)連接干路,回到電源的負(fù)極,最后連接支路,注意滑動(dòng)變阻器的連接方法.
(3)①電流表無(wú)示數(shù),電路斷路;電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表能接在電源兩端,燈泡不亮說(shuō)明斷路位置在燈泡處.
②燈泡電壓等于額定電壓U時(shí),燈泡正常發(fā)光,已知電流值I,由P=UI可求出燈泡額定功率.
③燈泡額定電壓為3.8V,電壓表15V量程損壞,而3V量程小于燈泡額定電壓,電壓表不能測(cè)燈泡電壓,可用電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓,由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻電壓,進(jìn)一步求功率.
解答:解:(1)由題意知:電源電壓U=IR0,流過(guò)電阻RX的電流IX=I1-I,Rx=
IR0
I1-I

(2)根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖,實(shí)物圖如圖所示.
(3)①電流表無(wú)示數(shù),電路斷路;電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表能接在電源兩端,故障的原因是燈泡斷路.
②燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為額定電壓U=3.8V,電流I=0.5A,燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.5A=1.9W.
③電壓表15V量程損壞,3V量程能正常使用,電源電壓為6V且穩(wěn)定不變,仍利用現(xiàn)有器材完成實(shí)驗(yàn),操作如下:
把電壓表改接到滑動(dòng)變阻器兩端,移動(dòng)變阻器的滑片,直到電壓表示數(shù)為2.2V,此時(shí)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡電壓
U=6V-2.2V=3.8V,等于燈泡的額定電壓,讀出電流表示數(shù)I,由P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率.
故答案為:(1)
IR0
I1-I
.(2)實(shí)物圖如圖所示.
(3)①燈泡斷路.②1.9W.③把電壓表改接到滑動(dòng)變阻器兩端,移動(dòng)變阻器的滑片,直到電壓表示數(shù)為2.2V,此時(shí)與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡電壓U=6V-2.2V=3.8V,等于燈泡的額定電壓,讀出電流表示數(shù)I,由P=UI計(jì)算出燈泡的額定電功率.
點(diǎn)評(píng):連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)注意:1、電壓表、電流表的正負(fù)極不要接反.2、注意電壓表、電流表的量程不要接錯(cuò).3、滑動(dòng)變阻器的分壓與限流接法,滑片移動(dòng)時(shí)阻值的變化應(yīng)符合題意要求.4、作圖要美觀,連線(xiàn)不要交叉.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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A
A

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C、登山的平均速度一定小于2.5cm/s        D、以上說(shuō)法都不正確

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雪山
雪山
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