15.在如圖所示電路中,已知R3=4Ω,閉合開關(guān),電流表讀數(shù)為0.75A,電壓表讀數(shù)為2V,經(jīng)過一段時(shí)間,一個(gè)電阻被燒壞(斷路),使電流表讀數(shù)變?yōu)?.8A,電壓表讀數(shù)變?yōu)?.2V,問:
(1)哪個(gè)電阻發(fā)生斷路故障?
(2)R1的阻值是多少?
(3)能否求出電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r?如果能,求出結(jié)果;如果不能,說明理由.

分析 (1)電路中某一電阻斷路,兩電表的讀數(shù)都變大,不可能是R3和R1斷路,否則變化后電壓表或電流表無讀數(shù),只可能R2斷路.
(2)根據(jù)歐姆定律求R1的阻值.
(3)斷路時(shí),電壓表讀數(shù)等于電阻R2的電壓,由歐姆定律求出R2.根據(jù)閉合電路歐姆定律對(duì)發(fā)生斷路前后列方程,組成方程組求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

解答 解:(1)電阻R2斷路.
因?yàn)椋喝鬜1斷路,電流表讀數(shù)將變?yōu)榱,與題設(shè)條件不符.若R3斷路,電壓表讀數(shù)將變?yōu)榱,與題設(shè)條件不符.故只能是R2發(fā)生了斷路.             
(2)發(fā)生故障后,R1的電壓為3.2V,則R1=$\frac{{U}_{V}′}{{I}_{A}′}$=$\frac{3.2}{0.8}$Ω=4Ω              
(3)故障前:UR3=I1R1-UR2=0.75×4 V-2 V=1 V      
 I3=$\frac{{U}_{R3}}{{R}_{3}}$=$\frac{1}{4}$ A=0.25 A               
根據(jù)閉合電路歐姆定律得 E=UV+UR3+(I3+IA)(R4+r)=2+1+(0.25+0.75)×(R4+r)    ①
故障后:E=UV′+IA′(R4+r)=3.2+0.8×(R4+r)           ②
由①②聯(lián)立求解得:R4+r=1Ω      E=4 V                   
因?yàn)镽4未知,故只能求出電源電動(dòng)勢(shì)E而不能求出內(nèi)阻r.
答:
(1)電阻R2斷路.
(2)R1的阻值是4Ω.
(3)能求出電源電動(dòng)勢(shì)E,E為4V,不能求出內(nèi)阻r.

點(diǎn)評(píng) 本題中涉及故障分析,采用排除法逐一分析.對(duì)于電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,常常根據(jù)兩種情況列方程組求.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.一石子從高樓樓頂某處自由下落,在運(yùn)動(dòng)的途中經(jīng)過高度4m的觀察窗,其時(shí)間為0.2s,又經(jīng)0.9s到達(dá)地面.求:
(1)石子經(jīng)過觀察窗的平均速度大。
(2)高樓樓頂?shù)母叨龋?/div>

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω•m,再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.可供使用的器材有:
電流表:量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω;
電壓表:量程3V,內(nèi)阻約9kΩ;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5Ω;
滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω;
定值電阻:R0=3Ω;
電源:電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻可不計(jì);開關(guān)、導(dǎo)線若干.
回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2(填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a端(填“a”或“b”).
(2)在實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接.
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為I=0.50A時(shí),電壓表示數(shù)U=2.30V,則導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為94m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.假設(shè)地球繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,地球質(zhì)量為M,太陽質(zhì)量為M,則關(guān)于軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值k,下列說法不正確的是( 。
A.地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的${k_地}=\frac{{G{M_陽}}}{{4{π^2}}}$B.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的${k_月}=\frac{{G{M_月}}}{{4{π^2}}}$
C.$\frac{k_地}{k_月}=\frac{M_陽}{M_地}$D.k只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.飛機(jī)起飛時(shí)以300km/h的速度勻速斜向上飛,飛行方向與水平面的夾角為37°,則水平分速度為240km/h,豎直分速度為180 km/h.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.波粒二象性是微觀世界的基本特征,以下說法正確的有(  )
A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性
B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性
C.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋
D.康普頓效應(yīng)表明光子有動(dòng)量,揭示了光的粒子性的一面

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖甲所示,質(zhì)量m=6.0×10-3 kg、邊長(zhǎng)L=0.20m、電阻R=1.0Ω的正方形單匝金屬線框abcd,置于傾角α=30°的絕緣斜面上,ab邊沿水平方向,線框的上半部分處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化,若線框在斜面上始終保持靜止,取g=10m/s2,試求:
(1)在0~2.0×10-2s內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大。
(2)在t=1.0×10-2s時(shí)線框受到斜面的摩擦力.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.在利用圖中所示裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,下列敘述正確的是( 。
A.每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對(duì)小車做功的具體數(shù)值
B.每次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度沒有必要保持一致
C.放小車的長(zhǎng)木板應(yīng)該盡量使其水平
D.先接通電源,再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
E.測(cè)量小車的速度時(shí)應(yīng)利用紙帶上點(diǎn)跡間距相同的一段

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖1所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需要的器材是D(填字母代號(hào)).
A.直流電源、天平及砝碼       B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼       D.交流電源、毫米刻度尺
②實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h. 某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案.這些方案中合理的是D.

A.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,由打點(diǎn)間隔數(shù)計(jì)算出下落時(shí)間t,通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v
B.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過v=$\sqrt{2gh}$計(jì)算出瞬時(shí)速度v
C.根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v,并通過h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$計(jì)算得出高度h
D.用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測(cè)算出瞬時(shí)速度v
③安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖2所示.圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零.選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3.已知重錘質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T.為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒,需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中:重錘重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgh2,動(dòng)能的增加量△Ek=$\frac{{m{{({h_3}-{h_1})}^2}}}{{8{T^2}}}$ (用題中所給字母表示)
④某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重錘增加的動(dòng)能略小于重錘減少的重力勢(shì)能,于是深入研究阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響.他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v,用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線如圖3所示.圖象是一條直線?此直線斜率的物理含義是重錘下落時(shí)加速度的2倍.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2?由圖線求得重錘下落時(shí)受到阻力與重錘所受重力的百分比為2.0%(保留兩位有效數(shù)字).

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