【題目】在如圖所示的路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20歐,閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8安和0.3安.
①求電源電壓U.
②求通過電阻R2的電流I2
③現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電源的電功率變化了0.6瓦,求電阻R0的阻值.

【答案】解:由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A測干路電流,電流表A1測電阻R1支路的電流. ①閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8A和0.3A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,干路電流I=0.8A,通過電阻R1的電流I1=0.3A,
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由歐姆定律可得,電源電壓:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
②由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得,通過R2的電流:
I2=I﹣I1=0.8A﹣0.3A=0.5A;
③由題知,用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化;
若用R0替換電阻R1 , 則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化,電流表A1的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化,同時(shí)干路電流也會(huì)發(fā)生變化,即電流表A的示數(shù)發(fā)生變化,不符合題意;因此只能是用R0替換電阻R2;
替換前電源的電功率:
P=UI=6V×0.8A=4.8W;
替換后電源的電功率變化了0.6W,則此時(shí)電源的電功率可能為:
P′=P+△P=4.8W+0.6W=5.4W,P″=P﹣△P=4.8W﹣0.6W=4.2W;
并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,替換前后R1的電流和功率均不變,
則R1消耗的功率:P1=UI1=6V×0.3A=1.8W;
因替換后R1與R0并聯(lián),且電源的電功率等于各電阻消耗功率之和,
所以,電阻R0消耗的功率可能為:
P0=P′﹣P1=5.4W﹣1.8W=3.6W,P0′=P″﹣P1=4.2W﹣1.8W=2.4W,
由P= 可得,R0的阻值可能為:
R0= = =10Ω,R0′= = =15Ω,
即電阻R0的阻值為10Ω或15Ω才能滿足題中的要求.
答:①電源電壓U為6V;
②通過電阻R2的電流I2為0.5A;
③現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電源的電功率變化了0.6瓦,電阻R0的阻值為10Ω或15Ω.
【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A測干路電流,電流表A1測電阻R1支路的電流.(1)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓;(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過R2的電流;(3)由題知,電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)確定電阻R0所替換的電阻;根據(jù)題中條件利用P=UI求出替換前電源的電功率;再根據(jù)題意求出替換后電源的電功率;由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知另一支路的電阻消耗的功率不變,且根據(jù)P=UI可求出該電阻消耗的功率;因電源的電功率等于各電阻消耗功率之和,據(jù)此可求出R0消耗的功率;最后利用P= 可得R0的阻值.
【考點(diǎn)精析】掌握歐姆定律及其應(yīng)用是解答本題的根本,需要知道歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR).

練習(xí)冊系列答案
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A. B. C. D.

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實(shí)驗(yàn)序號(hào)

1

2

3

4

5

6

放入的球體

A

B

C

D

E

F

△F(牛)

5

6

8

10

10

10

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象


(1)觀察序號(hào)1或2或3中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較△F和G的大小關(guān)系,可得出的初步結(jié)論是:當(dāng)放入的球體在水中沉底時(shí), . 觀察序號(hào)4或5或6中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較△F和G的大小關(guān)系,可得出的初步結(jié)論是,
(2)小明得出“在盛有等質(zhì)量水的相同容器中,當(dāng)放入球體的重力相同時(shí),球體的體積越大,△F越大”的結(jié)論.由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)的現(xiàn)象,數(shù)據(jù)及相關(guān)條件可判斷小明得出的結(jié)論不正確.
(3)分析表中序號(hào)1﹣6的現(xiàn)象,數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得出:在盛有等質(zhì)量水的相同容器中,當(dāng)放入球體的重力相同時(shí),體積越大,△F越大.

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(2)顯著改變刻度尺伸出桌面的長度,用與上次相同的力撥動(dòng),能夠聽出聲音的________(選填“響度”“音調(diào)”或“音色”)發(fā)生了變化,這說明聲音的這個(gè)特性與物體振動(dòng)的________有關(guān)。

(3)然后他保持刻度尺伸出桌面的長度不變,用大小不同的力撥動(dòng),能夠聽出聲音的________ (選填“響度”“音調(diào)”或“音色”)發(fā)生了變化,這說明聲音的這個(gè)特性與物體振動(dòng)的________有關(guān)。他用到的實(shí)驗(yàn)方法叫________________________________________。

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⑴把凸透鏡、蠟燭、光屏放在_________上,點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度,使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一_________

⑵確定像的位置時(shí),沿凸透鏡主光軸移動(dòng)光屏,直到光屏上出現(xiàn)_____的燭焰的像。

⑶從蠟燭到凸透鏡距離等于2倍焦距處開始,向焦點(diǎn)移動(dòng)蠟燭,在這過程中,像到透鏡的距離_______(填“增大”、“減小”或“不變”),像_________(填“變大”、“變小”或“不變”)

⑷實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:凸透鏡成放大實(shí)像的條件是:凸透鏡到物體的距____________

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光的全反射

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