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第十七章 欧姆定律
一、单选题
1.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表与电流表的示数相等
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
2.(2024·山东菏泽·中考真题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
3.(2024·新疆·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V,C、D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
A.5Ω B.6Ω C.7Ω D.8Ω
4.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是( )
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
二、填空题
5.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
6.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
7.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
8.(2024·四川南充·中考真题)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过量程)。
9.(2024·吉林·中考真题)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
10.(2024·湖南长沙·中考真题)小明制作了一款可调亮度的小台灯,电路如图所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)闭合开关后,移动滑片使R的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
11.(2024·福建·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻的温度降低时,电压表的示数 ,电压表的示数与电流表A的示数之比 。(均填变化情况)
12.(2024·四川成都·中考真题)小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是 。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是 。
13.(2024·新疆·中考真题)体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的 (选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,则人体的密度 (选填“增大”或“减小”),人体的电阻 (选填“增大”或“减小”)。
(2)若小强的父亲在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强的父亲两手之间的电阻为 Ω。小强的父亲两手之间的电阻 (选填“可能”或“不可能”)大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg,体脂率从25%降为20%,若肌肉的密度为,则小强的父亲增加的肌肉的体积为 (结果保留整数)。
14.(2024·山东临沂·中考真题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
三、实验题
15.(2024·山东菏泽·中考真题)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
16.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;( )
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A。这位同学实验操作的不足之处是 ;
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 次。
17.(2024·甘肃临夏·中考真题)科技兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;( )
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V;
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
(3)实验中滑动变阻器的作用: 、 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? ;说说自己的理由: ;
(5)实验装置中有“ ”“ ”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为 。
18.(2024·山东临沂·中考真题)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.3 0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
四、综合题
19.(2024·吉林长春·中考真题)“遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水 ,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算 (写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为 。
20.(2024·四川成都·中考真题)小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如图甲,物体放在有弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V,定值电阻R0为30Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器标有“50Ω 1A”。
(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,求物体的重力G。
(2)在保证电路各元件安全的情况下,求RP的变化范围。
参考答案:
1.C
【详解】ABC.由图得,闭合开关S,R、R0并联,电流表A2测量R0电流,电流表A1测量干路电流,所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表测量电源电压,则R0、R电压等于电源电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中,R接入电路中电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电压表示数不变,由欧姆定律得,R电流变大,电路总电流变大,则电流表A1示数变大,A2示数不变,故AB错误,C正确;
D.由于电压表V的示数不变,电流表示数变大,则电压表V的示数与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
3.C
【详解】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联,通过两用电器的电流相等都等于0.2A,电源电压
移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,可知滑动变阻器阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,由此可知滑动变阻器接在AB,灯泡拉在CD且电路中电流一定大于0.2A,此时滑动变阻器的电压为1.5V,由此可知滑动变阻器阻值一定小于
没调节滑片时灯的电压为1.2V,灯的电阻为
又由题意可知滑动变阻器调节后,灯两端也为1.5V,且灯的电阻随温度升高而增大,所以电路中的电流一定小于
滑动变阻器接入电路的电阻一定大于
即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是。综上,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.D
【详解】ACD.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,则阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数增大,根据可知电压增大,根据串联分压规律,则电压表示数减小,故AC错误,D正确;
B.根据,电压表和电流表示数的比值即为阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,故B错误。
故选D。
5. 0.3 见解析
【详解】[1]由图甲可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A。
[2]由图乙可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
6. 0.6 1∶3
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为
由欧姆定律得,L与R的阻值之比
7. 0.4 15
【详解】[1][2]分析电路可知,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知通过灯泡的电流为
并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡的阻值为
8.
【详解】[1]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
[2]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
9. 左/A端 短路
【详解】[1]为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由图可知滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。
[2]台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
10. 小 1.5 8
【详解】(1)[1]电源电压不变,当R的阻值变小时,由欧姆定律知,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)[2]通过灯泡的电流为0.15A,灯泡的电阻为10Ω,由知,此时灯泡两端的电压为
UL=IRL=0.15A×10Ω=1.5V
[3]滑动变阻器R接入电路的最大阻值为R=20Ω,此时滑动变阻器R两端的电压为
UR=IRL=0.15A×20Ω=3V
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
U=UL+UR=1.5V+3V=4.5V
当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,电路中的电流为
故当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
11. 变大 不变
【详解】[1][2]分析电路可知,和串联,电压表测电压,电压表测的电压,电流表测电路电流。当热敏电阻的温度降低时,阻值变大,根据串联分压原理,电压表的示数变大;根据,电压表的示数与电流表A的示数之比即为的阻值,所以电压表的示数与电流表A的示数之比不变。
12. 保护电路 移动滑动变阻器滑片
【详解】[1]为了保护电路中各元件安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是保护电路。
[2]连接好电路,闭合开关后,灯泡不亮,两电表的示数均很小,说明电路是通的,只是电流比较小,导致灯泡不亮,故下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值。
13. 内能 增大 减小 2000 可能 2
【详解】(1)[1]人运动时,消耗脂肪中的能量,转化为人体的内能,导致人体内能增大,温度升高。
[2][3]人的体重不变,若体脂率下降,肌肉占比变大,且肌肉密度比脂肪密度大,人体的密度会变大;由于肌肉比脂肪更容易导电,人体的电阻会减小。
(2)[4][5]根据欧姆定律可得,小强的父亲两手之间的电阻为
由于肌肉比脂肪更容易导电,人体腿部肌肉一般比手臂肌肉多,所以小强的父亲两手之间的电阻可能大于两脚之间的电阻。
[6]增加的肌肉质量
则小强的父亲增加的肌肉的体积为
14. 3 1.5
【详解】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
15. 对电流表调零 1.6 1 见解析 正比
【详解】(1)[1] 要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 如图乙所示,闭合开关前电流表指针未指在零刻度线处,则应对电流表调零。
(3)[3] 如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.6V。
(4)[4][5] 定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电路中最小电流为
所以第1次实验数据是拼凑的。
(5)[6] 分析表格中有效实验数据可知,对应电压与电流的比值为
比值为一个定值,所以可得:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16. 0.22 闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端 成正比 1
【详解】(1)[1]图中电流表没有串联在电路中,电流表不能测量电路电流,应将电流表接在串联电路中。如图所示:
(2)[2]由图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.22A。
[3]为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[4]根据表中数据可知,在误差允许的范围内,电压和电流的比值为定值,说明在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”,则电流最大电流为0.5A,则定值电阻两端最大电压
则电压为1.8V的实验可以完成,电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时,滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V,根据串联电路,电压之比等于电阻之比有
则滑动变阻器阻值
则电压表示数为0.3V的实验也无法进行,则表格里余下的4次实验中,他还能完成1次。
17. 4 灯泡L断路 6 限制电流,保护电路 改变灯泡两端的电压 8.3 不同意 见解析 “ ”
【详解】(1)[1]图甲所示,滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路。如图所示:
(2)[2]由表格中第4组数据可知,电压表示数为6V,电流表示数为0,灯泡不发光,所以根据第4次数据可知,电路出现故障。
[3]电压表有示数,说明电压表与电源接通,电流表无示数,说明电路存在断路,此时灯泡不发光,故障原因是灯泡L断路。
[4]由于灯泡L断路,使得电压表串联在电路中,此时电压表示数等于电源电压,所以由此也可知电源电压是6V。
(3)[5]滑动变阻器可以起到限制电流,保护电路的作用。
[6]本实验是为了测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,所以滑动变阻器的另一个作用是:改变灯泡两端的电压。
[7]小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,由图甲可知,电流表所选量程为小量程,分度值为0.02A,读出图乙电流表示数为0.3A,已知灯泡L的额定电压为2.5V,由欧姆定律变形公式可得,灯泡L正常发光时的电阻约为
(4)[8]由表格中前三次实验数据可求得每一次实验灯泡L的电阻,发现灯泡L的电阻并不是固定值,将所测电阻取平均值没有意义,所以不同意该同学的看法。
[9]小灯泡的电阻受灯丝温度的影响,所以不同意将所测电阻取平均值的理由是:灯泡的电阻不是一个固定值,受灯丝温度的影响,灯丝温度越高,灯泡的电阻越大。
(5)[10]由表格中第1组数据可知,电压表的示数为1V,即灯泡L两端的电压为1V,已知电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压为5V,此时电路中的电流为电流表的示数0.2A,所以由欧姆定律变形公式可得,滑动变阻器接入电路中的阻值为
所以此实验中选用的滑动变阻器规格应为“ ”。
18. 左 或 开(或断) 右 0.12 15
【详解】(1)[1]为了保护电路,在闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,图甲电路图中,定值电阻及电压表未接入电路,所以连接开关与定值电阻间的导线将定值电阻及电压表短路了,应将这根导线接在定值电阻左接线柱的一端改接到右接线柱或接到电压表的正接线柱,作图如下:
或
(3)[3]在串联电路中,电流表无示数,可能电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表与电源接通,是电压表并联部分断路,所以可能是定值电阻断路了。
(4)[4]将25欧定值电阻替代30欧电阻,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变小,而在探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,所以变阻器的滑片应向右移动,让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小。
[5]定值电阻接入电路的阻值为30欧时,电流表示数为0.1A,则电流表选用的是小量程。图乙中,电流表对应的分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)[6]将表格中对应的数据在坐标轴中描出对应的点,用线将各点相连。作图如下:
(6)[7]实验中,定值电阻两端的电压保持为3.0V,则变阻器两端的电压
U变=U-U定=4.5V-3.0V=1.5V
据串联电路的分压特点知,定值电阻接入电路的阻值最大为30欧时,变阻器所需接入电路的阻值也最大,则有
解得,变阻器的最大阻值R大=15Ω。
19. 汽化吸热 2.4
【详解】(1)[1]由于湿纱布中的水汽化吸热,使温度降低。
[2]根据30℃时,R1两端的电压为3.6V,电流为2×10-3A,则30℃时R1的阻值为
每降低1℃,电阻阻值增加量为
初始两个电阻阻值相同,电压相同,均为3.6V,随着R2上的湿纱布水的汽化吸热,R2阻值增大,当Δt=5℃时,R2的增加量为
ΔR2=5℃×75Ω/℃=375Ω
故电压增加量为
ΔU=I·ΔR=2×10-3A×375Ω=0.75V
故ΔU0=0.75V。
(2)[3]增加后的
当Δt=8℃时,电阻增加量为
ΔR2′=8℃×75Ω/℃=600Ω
此时电流为
当温度为30℃时,电阻R1两端电压为
则
现在,则有
可解得
当的温度应该为30℃时,电阻为1800Ω,则温度报警触发值U为
20.(1)4N;(2)18Ω~50Ω
【详解】解:(1)当电流表示数I=0.4A时,电路中的总电阻
此时RP大小
RP= R-R0=60Ω-30Ω=30Ω
根据图乙可知,此时物体重力为4N。
(2)因电压表的量程为0~15V,故R0能通过的最大电流
结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得,电路的最大电流
Imax=I0=0.5A
此时RP的最小阻值
当物体重力为0时,RP取最大阻值50Ω,此时电路安全,故
所以RP的变化范围为18Ω~50Ω。
答:(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,物体的重力为4N;
(2)在保证电路各元件安全的情况下,RP的变化范围为18Ω~50Ω。
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