如1图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如2图所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
C
【详解】
A. 如图当滑片到a端时,只有定值电阻接入电路工作,此时电压表的示数即为电源电压,图2知,最大示数为9V,即电源电压是9V,故A正确;
B. 图2知,当定值电阻两端为9V时,电流为1.5A,所以定值电阻R的阻值是:
,故B正确;
C. 根据图2,当电压表示数为3V时,电流为0.5A,根据串联电路的分压特点,得滑动变阻器两端的电压为:,所以滑动变阻器的最大阻值为:
,故滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D. 若定值电阻R出现接触不良时,即电路断路时,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,能测出电源电压,所以电压表示数为9V,故D正确;
故C错误,符合题意.
如图甲所示的电路中,为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙,下列说法正确的是
A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小
B.电源电压为12V
C.当电流为0.6A时,1s内电路消耗的电能为21.6J
D.两端的电压变化范围为6V~18V
D
【解析】
A. R的阻值增大,电路总电阻增大,根据欧姆定律知,电流减小,所以电流表示数变小,R的阻值增大,分得电压增多,所以电压表的示数变大,故A错误;
B. 根据乙图知,R的阻值为零时,电流最大为0.6A,得电源电压为:;
当R的阻值为最大60Ω时,电流最小为0.2A,得电源电压为:;
联合两式解得:,,故B错误;
C. 当电流为0.6A时,1s内电路消耗的电能为:
,故C错误;
D. 当R的阻值为零时,R0两端为电源电压18V;
当R的阻值为最大60Ω时,电流最小为0.2A,所以R0两端的电压为:
,即两端的电压变化范围为6V~18V,故D正确;
故选D.
点睛:综合考查了欧姆定律的应用,电路的动态分析,有一定难度,关键是根据乙图能列出两次电源电压的关系式,从而求出电源电压和R0的阻值,这种类型的题目综合性强,要多练习以求熟练解题.
如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装罝;“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关.闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯 ① (填“会”或“不会”)亮,播放器 ② (填“会”或“不会”)播放音乐;到达设定时间定时开关”处于 ③ (填“闭合”成“断开”)状态,“播放器”播放音乐,下列选项中正确的是( )
A.①会,②不会,③断开 B.①不会,②会,③闭合
C.①不会,②会,③断开 D.①会, ②不会,③闭合
A
【详解】
由题意知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐;到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,“播放器”有电流通过,“播放器”播放音乐,故选A.
高速公路收费站,现在对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是
A.称重计其实是一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,称重计的示数越大
D.当车辆越重时,称重计的示数越小
C
【详解】
A.称重表与电阻串联,所以是一电流表,故A说法错误;
B.电路中的R1具有保护称重表的作用,故B说法错误,;
C、D.当车辆越重时,滑片向下滑,R的阻值变小,电路的电流变大,所以称重表的示数越大;故C说法正确,D说法错误.
故选C.
为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)
A.(2)(4) B.(2)(3) C.(1)(3) D.(3)(4)
A
【分析】
利用电压表和电流表,结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律,直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流,根据求出电阻,并且要注意电表正负接线柱的连接.
【详解】
(1)开关S1闭合,S2断开时R0和Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻.
(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix,根据求出电阻.
(3)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表仍侧电源的电压,无法测出Rx两端的电压,所以不能求出Rx的电阻;
(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux.根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压 ,根据,求出通过定值电阻的电流.根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流,根据求出电阻.
综上可知,(2)(4)方案可行.
故选A.
【点睛】
本题考查了伏安法测电阻的探究实验,设计正确的电路图、排除电路故障是我们在实验中常遇到的问题,因此在实验课上我们要边实验边思考,将所学的理论与实际结合起来,锻炼我们解决实际问题的能力.注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用,一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的,然后可由欧姆定律求得电阻的阻值.
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