当前位置:文档之家› 初中物理:较难的欧姆定律计算题

初中物理:较难的欧姆定律计算题

1.小明设计了如图甲所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。

将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R 1滑片P 相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P 始终在a 、b 间),弹簧的左端固定在墙壁上。

当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变。

换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f 不同,滑动变阻器R 1的阻值也不同。

若物体所受摩擦力f 与滑动变阻器R 1的阻值的关系如图乙所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V 。

问:
(1)当滑动变阻器的滑片P 指向b 端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R 0的阻值至少为多大?
(2)若电阻R 0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A ,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化?
2.如图所示电路,电源电压U 0不变,初始时滑动变阻器的滑片P 在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P 向左滑过一段距离后电流表才有读数。

且电压表读数U 与x 、电流表读数I 与x 的关系如图所示,则
x /cm
10
物体
R 0
R 1 a
b
A P 图甲
图乙
(1)根据图像可知:断点位置在x等于cm处,电源电压U0等于V;
(2)电阻R等于多少欧姆?
(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆?
3.高高的输电铁塔上醒目地写着:“高压危险!切勿靠近!”可是在那上万伏甚至几十万伏的高压裸导线上,却常常站着一只又一只的鸟儿(如图),无视禁令,毫不在乎,也丝毫没有触电的征兆这是为什么?难道鸟儿有什么“特异功能”吗? 毕业班的小聪和同学们很想搞清楚其中的奥秘于是他们首先从电力部门了解到输送2.2×105V高压的钢芯铝绞线,其横截面积是95mm2容许通过的最大电流为325A又利用所学知识计算得出一段5cm长的钢芯铝绞导线的电阻约为1.4×10-3Ω
(1)请你帮小聪他们算一算:当通过输电线的电流最大时,这段5cm长的导线两端的电压
(2)小聪和同学进一步了解到小鸟的电阻约为10000Ω,如果上述电压加在鸟的两爪间,通过小鸟身体的电流又是多少?
(3)小聪和同学还从《用电安全技术》中查到了通过人体的安全电流为0.6mA.假设鸟类的安全电流与人类相当,那么鸟儿站在高压线上有危险吗?
(4)小聪后来又想到如果小鸟不小心用嘴去啄输电线下的铁塔,请问小鸟是否还安全?
4.甲烷气体(CH4)无色、无臭,是沼气的主要成份.甲烷气体在空气中的浓度在一定范围内,遇到明火会发生爆炸.由此,阳湖中学综合实践活动小组的同学就甲烷气体的浓度测量展开探究活动.小组同学通过上网查询,知道用二氧化锡制成的电阻阻值随空气中甲烷气体浓度(甲烷气体在空气中的体积分数)的增大而减小.他们从物理实验室借来一只二氧化锡电阻R x,并从产品说明书上获取相关参数,如下表所示.
(1)请在下图中作出二氧化锡电阻阻值R x 与甲烷气体浓度的关系图像.
(2)小组同学利用电压为6V 的电源、阻值为15Ω的定值电阻R 0、量程为“0~0.6A ,,及
“0~3A”的电流表和二氧化锡电阻R x 制作成甲烷气体浓度检测仪,其电路图如图所示.当甲烷气体浓度增大时,电流表的示数将 (变大/变小/不变).为使读数更为准确,电流表的量程应选 A 。

(3)甲烷气体浓度在5%~15%范围内,遇到明火会发生爆炸.如果某绿色农场利用该甲烷气体浓度检测仪检测沼气池中甲烷气体的浓度,当电流表的示数为0.16A 时,请求出该沼气池中的甲烷气体浓度大约是多少?一旦遇到明火,是否会发生爆炸?
5.如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图,压力传感器R 的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成,量程是3mA )指针能指示油箱里油量的多少,己知定值电阻R 0=2000Ω,电源电压为9V ,空油箱的质量是6kg ,汽油密度是0.7×103kg/m 3,g 取10N/kg ,压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示:
112/%
2
(1)油箱装满汽油时,电流表指针指在最大值,如图所示,求此时压力传感器R的电阻值是多少?油箱内汽油的体积多少升?
(2)空油箱时,电流表的示数是多少毫安?
(3)小汽车以25m/s的速度匀速行驶1min消耗了0.6L汽油,己知汽油热值q为4.6×107J/kg,该汽车的热机效率是25%,问汽车行驶中受到的阻力多大?
6.小芳和小强所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪.如图甲乙所示,两装置中所用的器材与规格完全相同,压力表是电压表改装而成,R1为10Ω的定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大值为20Ω,金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计.M 为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端,当托盘所受的压力为60N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内.(1)甲装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为4V,则电源电压是多少?
(2)甲装置中,压力为30N时的刻度位置标在电压表盘多少伏的刻度线上?
(3)在甲、乙两种装置中,哪一个压力表的刻度是均匀的?
7.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,可以知道油箱内油面的高度.现已知油的密度ρ=0.8×103kg/m3,电源电压是6V,定值电阻R’的阻值是12Ω.
(1)若浮标有2×10 ﹣4 m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大?(g取10N/kg)
(2)当油面处在A处时,电流表示数为多少?
(3)已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则_________.
A.油面下降时,电流表指针向右偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大.。

相关主题