小乐想用电源、一个电流表、两只开关和阻值己知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。并连接了如图甲所示电路进行实验。只闭合开关S1时测得电流表的示数为I1;闭合开关S1和S2时测得电流表的示数为I2,则电阻Rx中的电流为 ,Rx= (用I1、I2和R0表示)。小明认为此电路不妥,缺少了滑动变阻器,他设计了另外一种电路,如图乙所示,他认为只闭合开关S1电流表测得的是R0中的电流,只闭合开关S2电流表测得的是Rx中的电流,这样也可以测量电阻Rx的阻值。请你帮助说明一下,在测量电阻的电路中加了滑动变阻器的好处是 ,但是小明的这种测法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(6分)发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用.如图甲所示是LED的实物图和元件符号.把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,如图乙所示.
(1)闭合开关S,LED发光;断开S,改变电源的正负极后闭合S,LED却不发光,可见,LED具有_________(填“单向”或“双向”)导电性;
(2)移动滑片P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示.当该LED正常工作时,消耗的电功率和此时变阻器R′接入电路的阻值分别是多少?(要写出必要的公式和过程)
(8分)(要写出必要的公式和过程)如图是一个加热、保温电路的一部分.电热丝R1规格为“220V 1100W”,限流电阻R2=506.电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R 1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加热功率1100W,保温总功率88W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.)
(1)请你按照上述原理,对下图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析,对两个方案作出评价:
方案一:用“220V 220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R 1;
方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代R 1.
(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.
符号 |
R6 |
R7 |
R8 |
R9 |
规格 |
200V 500W |
220V 600W |
220V 2200W |
110V 550W |
数量 |
1 |
1 |
2 |
3 |
有一未知电源和电阻R组成的装置,如图所示。只有A、B两个接线柱可供接线测量,现手边有电流表和已知电阻R0各一只,要求测出电源电压。
①画出两个测量电路图。
②简要测量步骤和需测的物理量为:
(a)__________
(b)__________
③计算电源电压U的表达式为U=________。
在电路的计算中,因为电流表的电阻很小,近似情况下可以看做等于零;而电压表的电阻很大,近似情况下可以看做无限大。但是,实际上电流表的电阻虽小,但毕竟不等于零;同样,电压表的电阻也不是无穷大。所以在电学实验中,电流表和电压表本身的电阻必然会对实验产生影响。在利用伏安法测电阻的实验中,电压表和电流表有甲、乙两种接法,试通过简单的计算分析两种不同的接法对测量结果的影响(偏大或偏小)
每一次测量电阻都要使用许多仪器,小王觉得很是麻烦。他决定把现有的一只电流表改造成一只专门测量电阻的仪表。为此,他选择了一个电压稳定的电源E与电流表A及一个定值电阻R0串联,使用时,只要在M、N间接入待测电阻Rx,即可由电流表的示数推算出电阻值。
(1)在电路中串联定值电阻的目的是____ __________________;
(2)在M、N间接入的待测电阻越大,电流表的示数就 。设电源E的电压为U0、定值电阻的阻值为R0、电流表的示数I,请写出待测电阻的表达式____________
(3)若小王所用的电源电压为3V,当他把M、N直接连接起来时,为使电流表的示数最大,他选用的定值电阻的阻值应为______Ω。
(4)请根据(3)中电源、电阻的数据,在电流表表盘的0.2、0.4A处标上相应的电阻值。