【題目】現(xiàn)有阻值為20Ω不變的純電阻元件R0及未知定值電阻Rx,現(xiàn)利用電壓可調(diào)的電源、量程為0~0.6A的電流表、量程為0~15V的電壓表、標(biāo)有“10Ω 1A”的滑動變阻器及純電阻元件R0,組成如圖所示的電路,則:

(1)若電源電壓為6V,當(dāng)滑動變阻器的滑片處于最右端時,電流表的示數(shù)為多少安;

(2)在保證電路安全的情況下,電源電壓的最大值為多少伏;

(3)將純電阻元件R0換為未知定值電阻Rx,固定電源電壓,調(diào)節(jié)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時,電壓表的示數(shù)為14V;當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時,電壓表的示數(shù)為11V.此時電源電壓及未知電阻Rx的阻值為多少.

【答案】(1)0.2A;

(2)18V;

(3)30Ω.

【解析】解:(1)由圖可知:R0與變阻器R串聯(lián),當(dāng)滑片處于最右端時,R連入阻值最大,電流表測電路中電流,電壓表測R兩端電壓,

所以電路中電流:

I===0.2A;

(2)當(dāng)滑片在最右端時,電路中電阻最大,此時電源電壓最大,

電流表量程為0~0.6A的電流表,滑動變阻器允許通過最大電流為1A,

當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V時,通過R電流:

IR===1.5A,此時電流超過變阻器最大電流,

所以電路電流最大為0.6A,

所以電源電壓的最大值為:U最大=I最大(R0+R最大)=0.6A×(20Ω+10Ω)18V;

(3)當(dāng)R0換為未知定值電阻Rx,Rx與變阻器R串聯(lián),

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可知:U′=IRx+UR,

當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時,電壓表的示數(shù)為14V,

則有:U′=0.2A×Rx+14V…①

當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時,電壓表的示數(shù)為11V.

則有:U′=0.3A×Rx+11V…②

解①②可得:U′=20V,Rx=30Ω.

答:(1)若電源電壓為6V,當(dāng)滑動變阻器的滑片處于最右端時,電流表的示數(shù)0.2A;

(2)在保證電路安全的情況下,電源電壓的最大值為18V;

(3)電源電壓為20V,未知電阻Rx的阻值為30Ω.

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(2)為了探究平衡力是否在同一直線上,進行如下操作:當(dāng)小卡片平衡后,小華將卡片_____ (選填“擠壓”、“翻轉(zhuǎn)”或“旋轉(zhuǎn)”)。松手后若卡片_____ (選填“能”或“不能”)平衡,則證明平衡力得在同一直線上。

(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,在圖甲的情況下,小華下一步的操作是:________

(4)探究同一問題時,小明將木塊放在水平桌面上,設(shè)計如圖乙所示的實驗,同學(xué)們認(rèn)為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗,其主要原因是_______。

A.減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響 B.小卡片是比較容易獲取的材料

C.容易讓小卡片在水平方向上保持平衡 D.小卡片容易扭轉(zhuǎn)

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C. 金屬塊運動到O點時,一切外力消失,小球保持靜止

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