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【单元练】江苏省苏州中学九年级物理第十五章【电流和电路】经典习题(含答案解析)

来源:五一七教育网


一、选择题

1.如图所示,小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,观察到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )

A.用丝绸摩擦过的玻璃棒得到电子带上负电

B.金属箔片张开是由于两金属箔片带正电荷而互相排斥 C.金属箔片张开的瞬间,玻璃棒上的正电荷移动到金属箔片上 D.金属箔片张开的瞬间,产生的电流方向是从金属箔片流向玻璃棒B 解析:B

A.用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,故A错误;

B.玻璃棒带正电,那么验电器的金属箔片也带正电,同种电荷相互排斥,金属箔片张开,故B正确;

CD.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,接触不带电的验电器上的金属球后,部分电子由金属球转移到玻璃棒上,不是正电荷移动,我们规定正电荷定向移动的方向为电流方向,电子带负电,故瞬间电流的方向是从玻璃棒到验电器,故CD错误。 故选B。

2.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置。如果规定:车门关紧时输入信号为“1”,未关紧时输入信号为“0”;当两扇门输入信号均为1时,此时输出信号为“1”,汽车可以正常启动行驶;当输入信号为“1”和“0”,或均为“0时”时,此时输出信号为“0”,汽车不能启动.下列电路图(假设开关闭合时输入信号1,开关断开时输入信号0,灯泡发光对应输出信号1,灯泡不发光对应输出信号0)与该控制装置工作原理完全相同的是( )

A. B. C. D.B

解析:B

A.由A图可知,当两个开关都闭合,输入信号均为1时,灯泡L被短路,灯泡不发光对应输出信号0,汽车不能启动,故 A不符合题意;

B.由B图可知,当两个开关都闭合,输入信号均为1时,灯泡L发光,对应输出信号1,汽车可以启动,故B符合题意;

C.由C图可知,当两个开关都闭合,输入信号均为1时,灯泡L被短路,灯泡不发光,对应输出信号0,汽车不能启动,故 C不符合题意;

D.由D图可知,当两个开关都闭合,输入信号均为1时,灯泡L发光,对应输出信号

1,汽车可以启动;当开关一个闭合、一个断开,输入信号为1和0时,灯泡发光,输出信号1,汽车也可以启动,故D不符合题意。 故选B。

3.两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,手持金属棒的绝缘柄用金属棒把A、B连接起来,如图所示,则( )

A.电流从A流向B C.自由电子从A流向B 解析:A

B.电流从B流向A D.正电荷从A流向BA

因为A带正电,用金属棒把A、B连接起来后,根据电荷间的相互作用规律,验电器B箔片上的自由电子流向验电器A;因为自由电子带负电,而规定正电荷定向移动的方向是电流方向,即电流方向与负电荷定向移动方向相反,故瞬间电流方向是从A到B。 故选A。

4.下列是通过对一些直接感知的现象进行合理的推测而得出的无法直接感知的事实,其中合理的是( )

A.现象:街边的路灯同时亮、灭 推测:路灯一定是串联的

B.现象:工业园区上空迷漫着大量粉尘 推测:分子在永不停息地运动 C.现象:轻质小球a、b靠近时相互吸引 推测:a、b两球一定带异种电荷 D.现象:某电路中两灯泡两端的电压相等 推测:灯泡可能串联,也可能并联D 解析:D

A.街边的路灯同时亮、灭是因为开关装在了干路,各灯是并联的,工作中相互不受影响,故A不符合题意;

B.工业园区上空迷漫着大量粉尘,这是宏观物质的机械运动,故B不符合题意; C.轻质小球a、b靠近时相互吸引,两球可能带异种电荷,也可能一球带电而另一球不带电,故C不符合题意;

D.某电路中两灯泡两端的电压相等,根据串联分压,若其电阻相同则两端电压相同,若其并联则两端电压相同,故D符合题意。 故选D。

5.如图所示,实验室里常用验电器来检验物体是否带电。用带电体接触验电器的金属球时,金属箔片因带电而张开一定角度,则这两个金属箔片一定带( )

A.异种电荷 解析:B

B.同种电荷 C.正电荷 D.负电荷B

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,这里带电体接触金属球金属箔片张开说明了同种电荷相互排斥,但是无法证明是正电还是负电,故B选项正确。 故选B。

6.如图所示是自制的水果电池,插入橙子中的两个薄片可以是( )

A.两个都是铜片 C.一个铜片,一个塑料片 解析:D

B.两个都是铁片 D.一个铜片,一个铁片D

水果电池是利用水果中的化学物质和金属片发生反应产生电能的一种电池。两种金属片的电化学活性是不一样的,其中更活泼的那边的金属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子,产生正电荷。故D项符合题意。 故选D。

7.关于电流的说法,正确的是( ) A.只有正电荷定向移动才能形成电流

B.正、负电荷同时向相反方向定向运动不形成电流 C.金属导体中,自由电子定向移动的方向就是电流的方向 D.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向D 解析:D

A.正电荷和负电荷的定向移动都能形成电流,故A错误;

B.当正、负电荷同时向相反方向定向移动时,形成的电流方向都是正电荷移动的方向,故B错误;

C.金属导体中,自由电子定向移动的反方向就是电流的方向,故C错误; D.电学规定,正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故D正确。 故选D。

8.把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上,吸管能在水平面自由转动如图所示,手持带负电的橡胶棒,靠近吸管B端,B端会远离橡胶棒,实验中( )

A.摩擦时,吸管失去了电子 B.与吸管摩擦的餐巾纸一直不带电 C.吸管带负电 D.吸管不带电C 解析:C

手持带负电的橡胶棒,靠近吸管B端,B端会远离橡胶棒,根据同种电荷相互排斥,故说明B端带负电,即摩擦时,吸管得到电子带负电,餐巾纸失去电子带正电。 故选C。

9.如图是一款单轮平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具。该平衡车电路部分安装有两个开关——电源开关S1和压力开关S2;当手动闭合开关S1时,指示灯亮起;此时骑行者再站立于平衡车踏板上,开关S2自动闭合,电动机正常启动,平衡车运动。开关S1未闭合,即使骑行者站立于路板上,电动机也无法启动。图中的电路设计符合上述要求的是( )

A. B.

C.

D.A

解析:A 【分析】

由题意可知,当手动闭合S1时,指示灯亮起,骑行者再站立于平衡车踏板上后S2自动闭合,电动机才能正常启动,说明电动机和指示灯可以工作、互不影响即为并联;开关S1未闭合,即使骑行者站立于路板上,电动机也无法启动,说明开关S1在干路上,据此分析选项得出答案。

由题意可知,指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机;

A.图中指示灯和电动机并联,S1控制干路,开关S2控制电动机,故A符合题意; B.图中指示灯和电动机串联,故B不符合题意; C.图中S1和开关S2分别控制支路,故C不符合题意; D.图中指示灯和电动机串联,故D不符合题意。 故选A。

10.对下列现象做出的解释正确的是 ( ) A.花香扑鼻属于扩散现象

B.破镜不能重圆说明分子之间存在斥力 C.摩擦生热是通过热传递的方法改变物体内能的 D.摩擦起电过程能量由电能转化为机械能A 解析:A

A.花香扑鼻,这属于扩散现象,说明分子都在不停地做无规则的运动,故A正确; B.“破镜不能重圆”是因为分子间距离太远,分子间的作用力无法发挥作用,故B错误;

C.摩擦生热是通过做功的方法改变物体内能的,故C错误; D.摩擦起电过程能量由机械能转化为电能,故D错误。 故选A。

二、填空题

11.油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上,这是因为铁是______(“导体”或“绝缘体”),能够防止静电带来的危害。丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一轻质小球时,小球被排斥,则小球带______电,因为______。导体正同种电荷互相排斥 解析:导体 正 同种电荷互相排斥

[1]油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上,这是因为铁是良好的导体,可以把由于摩擦产生的静电导走,能够防止静电带来的危害。

[2][3]丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,当它靠近一轻质小球时,小球被排斥,因为同种电荷相互排斥,所以小球带正电。

12.小明用干燥的毯子将家中的长毛狗包裹起来并来回摩擦,结果小狗的长毛竖了起来,像一只可爱的刺猬,如图所示,这是因为狗毛摩擦带上了______(选填“同种”或“异种”)电荷而互相排斥,若毯子对电子的束缚能力强于狗毛,则狗毛经摩擦带上______(选填“正”或“负”)电。

同种正

解析:同种 正

[1]狗毛是因为摩擦带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以小狗的长毛竖了起来,像一只可爱的刺猬。

[2]若毯子对电子的束缚能力较强,即毯子不容易失去电子,狗毛较容易失去电子,从而带正电,则狗毛经摩擦带上正电。

13.小华同学根据图甲所示的实物图,在闭合开关后,两个电流表的示数如图乙、丙所示,则电流表A1的示数是______A,通过小灯泡L2的电流是______A。

503

解析:5 0.3

[1]图乙、丙中两表量程为0~0.6A,示数分别为0.2A、0.5A,图甲中电路为并联,A1测干路电流,示数较大,为0.5A。

[2]图甲中A2测L1电流,示数为0.2A,通过小灯泡L2的电流是

I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A

14.假期休闲旅游时,我们常常会带上一块充电宝。试分析利用充电宝给手机充电时,充电宝相当于____。而利用充电器给充电宝充电时,充电宝相当于_______。电源用电器 解析:电源 用电器

[1]给手机充电时,它会消耗电能,这种情况手机和简单电路的用电器差不多,而充电宝给手机充电时,电能来自于充电宝,充电宝相当于简单电路的电源。

[2]而利用充电器给充电宝充电时,充电宝消耗电能,充电宝和简单电路的用电器差不多,这时充电宝相当于用电器。

15.丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑,如图甲所示,这是因为带电的玻璃棒可以_______,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带正电的泡沫料小球时,相互作用情况如图乙所示,这是因为______。将丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,验电器的金属箔片张开,如丙图所示,这是因为两金属箔片______(选填“得到”或“失去”)电子,带上同种电荷彼此排斥而张开。

吸引轻小物体同种电荷相互排

斥失去

解析:吸引轻小物体 同种电荷相互排斥 失去

[1]用丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引碎纸屑如图甲所示,这是因为带电的玻璃棒可以吸引轻小物体;

[2]因为小球带正电,玻璃棒也带正电,故同种电荷相互排斥;

[3]用玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔片的电子与正电荷中和,金属箔片失去电子带正电,两金属箔片带上同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。

16.将两片不同的金属片A、B浸在盐水中,这就是一个电池。该电池对外供电时,将_______能转化为_______能,把金属片A、B分别用导线连接到电压表接线柱上,电压表的指针发生如图所示的偏转,则金属片A是_______(选填“正”或“负”)极。

化学能电能正

解析:化学能 电能 正

[1][2]盐水电池和干电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能的装置。

[3]图中电压表指针反向偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的负极,与连接电压表负接线柱的是电池的正极,即金属片A是电池的正极。

17.夏天的雷雨天气里,当一大片带负电的云层接近建筑物时,云层中的负电荷通过避雷针经金属结导入大地,则此时金属线中的电流方向是从_____流向______。(选填“云层”或“大地”)大地云层 解析:大地 云层

[1][2]金属线中定向移动的是自由电子,自由电子带负电,电流方向与负电荷定向移动方向相反,所以当云层中的负电荷通过避雷针经金属结导入大地,则此时金属线中的电流方向是从大地流向云层。

18.如图所示,手持带负电的橡胶棒靠近在支架上能自由转动的吸管,已知吸管A端带负电,吸管B端不带电。则当橡胶棒靠近吸管A端时,A端会______橡胶棒。当橡胶棒靠近吸管B端时,B端会______橡胶棒。(选填“靠近”或“远离”)

远离靠近

解析:远离 靠近

[1]橡胶棒和吸管A端都带负电,同种电荷相互排斥,所以当橡胶棒靠近吸管A端时,A端会远离橡胶棒;

[2] 橡胶棒带电,吸管B端不带电,带电的物体可以吸引轻微的物体,因为吸管可以自由转动,相当于轻微的物体,所以当橡胶棒靠近吸管B端时,B端会靠近橡胶棒。

19.在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成如图(a)所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,其中电流表A1测 ______ (选填“支路”或“干路”)的电流,电流表A2测 _______ (选填“L1”或“L2”)的电流,若两个电流表的指针所指位置均为如图(b)所示,则通过灯L1的电流为 _________ A。

干路128A

解析:干路 L2 1.28A

[1][2]此电路为并联电路,A1在干路测干路电流。电流表A2与L2在同一支路,A2测L2电流;

[3]干路电流表与支路电流表的指针指向同一位置,表明两表所选量程不同,干路对应大量程,I=1.6A,支路对应小量程,I2=0.32A。所以L1的电流I1为:

I1I-I2=1.6A-0.32A=1.28A。

20.在如图的电路中,电流从P点流入,从Q点流出,R1=R2=R3,通过R2电流大小为0.3A,则通过R2电流的方向为_______(填“向左”或“向右”),电流表A的示数是_______A.

向左09

解析:向左 0.9

[1]由电流从P点流入、从Q点流出可知,通过R2的电流方向是向左;

[2]由图像可知R1、R2、R3并联,所以三电阻两端的电压U相等,因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,又因为三个电阻相同,由I表A在干路上,则电流表A的示数

I=0.3A+0.3A+0.3A=0.9A.

U 可得三个电阻的电流相同, 电流R三、解答题

21.如图所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω,R3=30 Ω,电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3 A,求:

(1)电源电压多大?

(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数多大? (3)当S1和S2都闭合时,电流表的读数是多大? 解析:(1) 6V;(2) 0.2A;(3) 0.3A. 【解析】 【分析】

首先分析开关S1闭合,S2断开时电路的连接情况为R2单独接入电路,可以用IR计算电源电压;然后分析当S1和S2都断开时电路连接情况为R1R2的串联电路,A的示数可用电源电压除以串电阻求得;最后分析当S1和S2都闭合时为R2R3的并联电路,A为R2的支路电流,电源电压除以R2就可求得。

①开关S1闭合,S2断开时R2接入电路:𝑈=𝐼2𝑅2=0.3𝐴×20𝛺=6𝑉; ②当S1和S2都断开时,R1、R2串联接入电路:𝐼1=③当S1和S2都闭合时,R2、R3并联接入电路:𝐼3=答:(1)电源电压6V;

(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数0.2A; (3)当S1和S2都闭合时,电流表的读数是0.3A。 【点睛】

电路中开关的断开与闭合就可以改变电路的不同连接,要分析电路的连接要擅于画等效电路。

22.如图(a)所示电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图(b)所示,则:

𝑈𝑅1+𝑅2𝑈𝑅2

=

6𝑉20𝛺

6𝑉10𝛺+20𝛺

=0.2𝐴;

=

=0.3𝐴 。

(1)求L1和L2两端的电压。

(2)若将L1和L2改接为如图(c)所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数为1.3A,电流表A2的示数为0.5A,求此时通过L2的电流和L2两端的电压。

解析:(1)1.2V;4.8V;(2) 0.8A;6V 【解析】 【分析】

(1)由图(a)所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两

端电压;根据电压表所测电路电压与指针偏转情况确定两电压表量程,读出其示数,然后求出两灯泡两端电压;

(2)由图(c)所示电路可知,两灯泡并联,电流表A2测L1支路电流,电流表A1测干路电流,由并联电路特点求出通过灯泡的电流、求出灯泡两端电压。

(1)由图(a)所示电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图(b)所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表V1的量程为0~15V,分度值是0.5A,指针的位置在6V处,电压表的示数为6V,电压表V2的量程为0~3V,分度值是0.1V,指针的位置在1.2V处,电压表的示数为1.2V;灯L1两端两端电压为1.2V,灯L2两端电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V; (2)由图(c)所示电路可知,两灯泡并联,电流表A2测L1支路电流,即I1=0.5A;电流表A1测干路电流,即I=1.3A;通过L2的电流:I2=I-I1=1.3A-0.5A=0.8A,灯L2并联在电源两端,电源电压为6V,则L2两端电压为6V。 答:(1)L1两端电压为4.8V,L2两端的电压为1.2V; (2)通过L2的电流为0.8A,L2两端的电压为6V。

23.中国新型电饭锅能智能化控制温度,鼎釜球槽设计,以使米饭有最佳的营养和口感,不断在全球抢占日本电饭锅市场。其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。

求:

(1)电饭锅将1kg的米和水的混合物,从20℃加热到70℃,求混合物吸收的热量?(假设混合物的比热容C =4×103J/(kg·℃)) (2)电饭锅工作30min,消耗的电能。 106J 9.9×105J 解析:6×【解析】

根据比热容公式可以计算出混合物吸收的热量:

𝑄吸=𝑐混合物𝑚𝛥𝑡=4×105𝐽/(𝑘𝑔⋅℃)×1kg×(70℃-50℃)=8×106𝐽

(2)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联,由乙图可知此时电流值Imax=3A,则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;开关S1断开时,电路中只有R1工作,由乙图可知通过R1的2A=440W; 电流值I1=2A,则此时的电功率Pmin=UI1=220V×

观察图像可知,30min内以大功率工作了t1=10min+(20-15)min=15min=900s, 以小功率工作了t2=(15-10)min+(30-20)min=15min=900s,

900s+660W×900s=9.9×105J。 所以30min内,电路消耗的电能为:W总=Pmaxt1+Pmint2=440W×

24.如图所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1A、0.6A和1.2A,求L1、L2、L3中的电流分别为多少?

解析:通过灯泡L1、L2和L3的电流分别是0.2A、0.6A、0.4A 【解析】

由电路图可知,三灯泡并联,电流表A3测干路电流,电流表A1测L2和L3支路的电流之和,电流表A2测L1和L2支路的电流之和; 根据并联电路电流规律可知: I1+I2+I3=1.2A----①

I2+I3=1A----② I1+I2=0.6A----③ 由①②可得,I1=0.2A; 由①③可得,I3=0.6A; 故I2=1A-0.6A=0.4A.

答:通过灯泡L1、L2和L3的电流分别是0.2A、0.6A、0.4A. 【点睛】

解答本题的关键在于识别电路串并联情况,运用节点法或电流法识别电路元件的连接情况,在根据串并联电路的电压与电流特点进行解答。

25.标有“0.5A20Ω”和“0.6A10Ω”的两个电阻,如果串联在电路中,两端允许加的最大电源电压为_____V,如果并联在电路中,干路中的最大电流为_____A. 解析:0.9 【解析】解:

(1)因串联电路中各处的电流相等,且I1<I2, 所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I1=0.5A, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

U可得,两端允许加的最大电压: RU=I(R1+R2)=0.5A×(20Ω+10Ω)=15V;

所以,由I=U可得,两电阻两端允许所加的最大电压: RU1=I1R1=0.5A×20Ω=10V,U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,

(2)由I=因并联电路中各支路两端的电压相等,

所以,两只电阻并联时,电路中的最大电压U大=U2=6V,

此时通过R2的电流为0.6A,通过R1的电流 I1=因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路中的最大电流: I大=I1′+I2=0.3A+0.6A=0.9A.

'U大6V =0.3A, R120Ω26.如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据、电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制);求:

(1)当开关S、S0都闭合时,饮水机是什么工作状态? (2)电阻R2的阻值是多少?

(3)当该饮水机正常工作,将满热水箱的水从20℃加热到95℃,此过程中饮水机的加热效率为75%,问此过程中电流通过饮水机做了多少功?饮水机需要加热多长时间? 解析:(1)加热状态; (2)保温状态;(3)605欧;(4)525s

【解析】 解答:(1)由图可知,当开关S、S0都闭合时,R1,R2并联,根据电阻越并越小、

U2小于任何一个分电阻可知,电路电阻变小;由公式P=可知饮水机处于加热状态,则

R它的功率是800W.(2)由图可知,当开关S闭合,开关S0断开时,只有R2工作,根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路电阻变大;饮水机处于保温状态,则它的功率是80W.已知保温功率P保=80W,电压U=220V,R2=

UP保温2220V=80W2=605Ω.(3)满箱水的质

量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10−3m3=1kg,水所需吸收热量:Q=cm(t−t0)=

4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(95℃−20℃)=3.15×105J,电热器放出的总热量:Q=

Q吸Q总4.2105J3.15105JW==4.2×105J,加热所需时间:t==525s。 ==75%P加热P加热800W点睛:(1)当两开关都闭合时,两电阻并联;当开关S闭合,开关S0断开时,只有R2

U2连入电路;分析电路电阻的变化,根据P=分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工

RU2作状态;(2)已知电压和保温功率,根据R=求出保温电阻R2的阻值;(3)根据m

P=ρV求出水箱中水的质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,利用效率公式求出电热器

放出的总热量,再根据Q=W=Pt求出所需的加热时间.

27.如图所示,电流表A 1 的示数为0.18A,电流表A 2 的示数为0.58A,通过灯泡L 3 的电流为0.3A,

求:

(1)通过灯泡L 1 和L 2 的电流各是多少? (2)电流表A 3 读数是多少? 解析:(1)0.18A,0.4A(2)0.88A 【解析】 (1)IL1=0.18A IL2=I2-I1=0.58A-0.18A=0.4A

(2)I3=IL1+ IL2+ IL3=0.18A+0.4A+0.3A=0.88A

由图可知,三个灯泡的连接方式是并联;电流表A1测的是干路电流,A2测的是L2与L3电流之和,A3测的是L3电流.然后根据并联电路电流规律分析计算

因为L1、L2、L3是并联电路,A2测的是L2和L1电流之和为0.58A,A1测的是L1电流. 根据并联电路电流规律可知:通过L2的电流:IL2=I2-I1=0.58A-0.18A=0.4A 通过L2的电流:I2=1.5A-0.8A=0.7A, 通过灯泡L1的电流为: IL1=0.18A

(2)电流表A3读数是:I3=IL1+ IL2+ IL3=0.18A+0.4A+0.3A=0.88A

28.如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“6V 0.4A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R1的阻值是多少?

(2)只闭合开关S3,移动滑动变阻器R2的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,滑动变阻器连入电路的最大阻值是多少?

解析:(1)0,30Ω;(2)15Ω

(1)电压表测量滑动变阻器两端的电压,当开关S1、S2、S3都闭合时,滑动变阻器R2被短接,所以电压表的示数为0V。滑动变阻器R2被短接,灯泡L与定值电阻R1并联,UL=U1=U=6V,所以灯泡正常发光,通过灯泡的电流IL=0.4A,电流表测量干路的电流,I=0.6A,则通过R1的电流

I1=I-IL=0.6A-0.4A=0.2A

所以R1的电阻

R1(2)小灯泡的电阻为

U16V30Ω I10.2ARLU额I额6V15Ω 0.4A在串联电路中,电压分配原理:导体两端的电压跟电阻成正比。因为电压表的量程为0~3V,所以当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压的规律知,此时小灯泡两端的电压为

U′L=U﹣U滑=6V﹣3V=3V

此时通过小灯泡的电流

ILUL3V0.2A RL15ΩI2=0.2A

因串联电路电流处处相等,则电路中的电流 则滑动变阻器连入电路的最大阻值为

R2U23V15Ω I20.2A答:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数是0;R1的阻值是30Ω。

(2)只闭合开关S3,移动滑动变阻器R2的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,滑动变阻器连入电路的最大阻值是15Ω。

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