实验课上四位同学连接的电路如图所示,他们中连接错误的是()
分析:
一个完整的电路必须有电源、开关、导线和用电器组成,电路连接过程中不能出现短路和断路的情况.
解答:
解:A图电路由电源、灯泡、开关、导线组成,连接符合要求;
B图两个灯泡并联,开关控制整个电路,符合要求;
C图开关闭合后,导线直接把电源的正负极连接起来,电路发生了短路;不符合题意;
D图,两灯泡串联,电路连接符合要求.
故选C.
晓亮利用阻值为R_0的定值电阻和一块电流表测量未知电阻R_x的阻值.他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示.开关S$_1$、S$_2$都闭合时,电流表的示数为I$_1$;只闭合开关S$_2$时,电流表的示数为I$_2$.则R_x可以用I$_1$、I$_2$和R_0表示为( )
分析:
实验中没有电压表,被测电阻已经被一个开关断路,不能设计成并联电路找电压相等.
通过开关闭合与断开,使电路处于两种状态,利用电源电压保持不变,找电路两种状态下的电压相等.
可以使已知电阻和被测电阻串联,测量串联电路中的电流,然后短路被测电阻测出电路电流,利用电源电压相等,列出等式求解.
解答:
解:只闭合开关S$_2$时,电路为R_0的简单电路,电流表的示数为I$_2$,则电源的电压为U=I$_2$R_0;
开关S$_1$、S$_2$都闭合时,电路为R_0、R_x并联,电流表的示数为I$_1$.
因电源的电压不变,所以并联时通过R_0的电流不变,
所以通过Rx的电流为I_x=I$_1$-I$_2$,
R_x的阻值为R_x=$\frac {U}{I_x}$=$\frac {I$_2$R}{I$_1$-I$_2$}$.
故答案为:A.$\frac {I$_2$R}{I$_1$-I$_2$}$.
点评:
在实验设计题中和计算题中,通过闭合和断开开关或移动滑片来改变电路连接状态,利用电源电压不变或并联电路支路电压相等,列出等式解题,是很典型、很常见、很简单的方法,一定要掌握.
如图所示,把一个未知电阻R_x与一个阻值为10Ω的电阻R串联接到某恒稳电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3A;断开开关S,将10Ω电阻换成20Ω后再闭合开关,这时电流表的示数变为0.2A,则未知电阻R_x的值是Ω,电源电压为V.
分析:
由电路图可知,R_x与R串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出两种情况下电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出电阻R_x的值,进一步求出电源的电压.
解答:
解:由电路图可知,R_x与R串联,电流表测电路中的电流,
当R=10Ω、电流表的示数I=0.3A时
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=$\frac {U}{R}$可得,电源的电压:
U=I(R_x+R)=0.3A×(R_x+10Ω),
当R′=20Ω、电流表的示数I′=0.2A时
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=$\frac {U}{R}$可得,电源的电压:
U=I′(R_x+R′)=0.2A×(R_x+20Ω),
因电源的电压不变,
所以,0.3A×(R_x+10Ω)=0.2A×(R_x+20Ω),
解得:R_x=10Ω,
电源的电压U=I(R_x+R)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V.
故答案为:10;6.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好电源的电压不变是关键.