(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
18.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是()
A. R1和R2的阻值之比是2:1 B. R2的阻值是20Ω C. 电压表示数仍是6V D. R2消耗的功率为0.4W 【答案】 B 【解析】
【解答】当S1、S2同时闭合时,等效电路图如图所示:
由图可知,电源电压为6V,即R1两端的电压为6V, 则R1的阻值:R1==
=20Ω
当S2闭合S1断开时等效电路如图所示:
由图可知两电阻串联,电压表仍测电源的电压,所以电压表示数为6V,故C正确; 电路中的总电阻R总==
=30Ω,
R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω,故B错误 所以R1:R2=20Ω:10Ω=2:1,故A正确;
R2消耗的电功率P=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故D正确; 故选B.
【分析】先画出等效电路图;当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电压表测量电源两端的
电压,电流表测量通过R1的电流;由欧姆定律可得出R1的阻值;
两表位置互换,当S2闭合S1断开时,两表串联,电压表测量的仍为电源电压,电流表测电路中的总电流;则由欧姆定律可得出电路中的总电阻,由串联电路的规律可得出R2的阻值;由P=I2R可求R2消耗的功率.
19.要测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx.提供的器材有:干电池两节,学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω、1A )、电阻箱R2(0~9999Ω)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。以下四种电路中,可以较准确地测出Rx阻值的是( )
A. ①②③ B. ②④ C. ③④ D. 只有② 【答案】D
【解析】【解答】解:①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路的电流,但由于Rx=500Ω>>R1=10Ω;所以电路中的电流几乎不变,无法多次测量减小求平均值;
②由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量Rx两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用
即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化
范围比较大,可以改变电阻箱的位置起到多次测量减小求平均值,减小误差;
③由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,读出电流表示数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电流表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;
④由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,电压表测量Rx两端电压,读出电压表示数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器的滑片不动,调节R2的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R2值,即为Rx的阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2的阻值不是连续的,则测量的值只能精确到1Ω;
综合上面的分析可知,可以较准确地测出Rx阻值的是②。 故答案为:D。
【分析】要测量未知电阻的阻值,需要测量测未知电阻两端电压和通过的电流,根据各选项的电路逐个分析判断.
20.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5.闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是( )
A. 4:1;1:4 B. 1:4;4:1 C. 1:5;5:1 D. 5:1;1:5 【答案】 A
【解析】【解答】解:当开关断开时,由欧姆定律可得:I1= ; 当开关闭合时,通过R2的电流I2= ; 则电流表的示数I=I1+I2=
;
由题意知: = 则解得:5R2=R1+R2; 即 = ;
由功率公式P= 得: R1消耗的电功率P1= ; R2消耗的电功率P2= ;
=
= ;
则功率之比: = = ; 故答案为:A
【分析】当开关断开时,电路中只有R1接入,则由欧姆定律可得出电流与电阻的关系;当开关闭合后,两电阻并联,因电源电压不变,则可由欧姆定律可求得通过R2的电流,由并联电路的电流的规律可求得总电流与两电阻的关系; 两电阻并联,则由功率公式P= 可求得功率关系。
21.生活处处有物理,下列说法错误的是( )
A. 用筷子夹取食物时,利用了摩擦力
B. 公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 C. 打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动
D. 驾驶员在驾驶车辆时需系上安全带是防止惯性带来的伤害 【答案】 B
【解析】【解答】A、筷子能夹住食物放入嘴里而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间存在摩擦力,该选项说法正确;
B、公交车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强,该选项说法错误; C、打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味,是扩散现象,说明了分子在运动,该选项说法正确; D、当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带.该选项说法正确; 故选B.
【分析】A、两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
B、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
C、物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;
D、一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这就是惯性.系安全带可以在很大程度上防止车辆因紧急刹车时,人由于惯性向前倾可能造成的伤害.
22.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω 1A”字样,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V. 为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是( )
A. 灯泡L消耗的最小功率是0.24W B. 正常发光时灯丝的电阻是12Ω C. 电路中电流的变化范围是0.11A~0.6A D. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω 【答案】A
【解析】【解答】灯泡灯丝的电阻P 电表示数要求,电流表的示数为I1=
,代入数据可得R=6Ω,B不符合题意;考虑到 =0.2A时,电路中电流最小,灯泡L消耗的功率
最小,这时P=I2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W,A符合题意;当灯泡正常发光时,电路中电流最大,Imax=
=1A,因电流表量程为0~0.6A,所以电路中电流的变化范围是0.2A~
=60Ω,这时
0.6A,C不符合题意;当电路中电流最小时,电路中总电阻为R1=
滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1-R=60Ω-6Ω=54Ω,当电路中电流最时大,电路中的总电阻为R2=
=20Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2-R=20Ω-
6Ω=14Ω,当滑动变阻器的阻值在14Ω~54Ω范围内变动时,电压表的示数符合要求,所以滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~54Ω,D不符合题意。 故答案为:A。
【分析】灯泡L与滑动变阻器R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流. (1)根据P=UI=求出正常发光时灯丝的电阻;
(2)根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点结合电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)由题意可知,电表的示数不小于其最大测量值的 , 据此求出电流表的最小示数,根据欧姆定律求出此时灯泡灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,再利用P=UI求出灯泡L消耗的最小功率.
23.小灯泡L的额定电压为3V,它的I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”.下列说法中错误的是( )
A. 电源电压为4.5V B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为2.5W 【答案】D