例3.(07广东高考) 用电压表检查如图电路中的故障,测得Uad=5.0V,Ued=0V,Ube=0V,Uab=5.0V,则此故障可能是
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A.L断路 B.R断路
C.R′断路 D.S断路
解析:用电压表检查电路时,如电压表有示数,则表明电压表跨接的电路部分断路,由Uad= Uab=5.0V,可以判断R断路。
点评:(1)电路故障一般是断路或短路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象。
(2)解决此类问题的关键是抓住电路故障的特点,利用假设法或仪表检测法找出故障发生在哪个电器或哪段电路中。
练习3. (05上海高考)两实验小组使用相同规格的元件,按右图电路进行测量.他们将滑动变阻器的滑
片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点),把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据,发现电流表示数的变化趋势不同。经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。
(1)滑动变阻器发生断路的是第___实验组;断路发生在滑动变阻器__段.
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表一(第一实验组) |
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P的位置 |
a |
b |
c |
d |
e |
|
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A的示数(A) |
0.84 |
0.48 |
0.42 |
0.48 |
0.84 |
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表二(第二实验组) |
||||||
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P的位置 |
a |
b |
c |
d |
X |
e |
|
A的示数(A) |
0.84 |
0.42 |
0.28 |
0.21 |
|
0.84 |
(2)表二中,对应滑片P在X(d、e之间的某一点) 处的电流表示数的可能值为:
(A)0.16A (B)0.26A
(C)0.36A (D)0.46A
例2.(07如东、启东联考)如图所示,电源电动势E=10V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=5.0Ω、R2=8.0Ω、R3=2.0Ω、R4=6.0Ω、R5=4.0Ω,水平放置的平行金属板相距d=2.4cm,原来单刀双掷开关S接b,在两板中心的带电微粒P处于静止状态;现将单刀双掷开关S迅速接到c,带电微粒与金属板相碰后即吸附在金属板上,取g=10m/s2,不计平行板电容器充放电时间,求带电微粒在金属板中的运动时间。
解析:由闭合电路欧姆定律有
①
而
代入①式解得 I=1A
则
V,
V,
V ②
设微粒的的质量为m,带电量为q, S接b时微粒P处于静止状态,微粒应带负电,且有
③
设S接c时微粒P的加速度为a,在金属板中运动时间为t,则有
④
⑤
由②-⑤式代入数据解得
点评:此类问题解决的关键是分析清楚电路稳定前后电容器两端电压的变化及其两极板的电性是否发生了改变,常与带电粒子在电场中的运动结合进行考查。
练习2.(07如东、启东联考)如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A为电压表,内阻为10kΩ,B为静电计;两个电容器的电容分别为C1和C2,将电键S合上一段时间后,下列说法中正确的是
A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差
B.若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器C2上带电量增大
C.C1上带电量为零
D.再将电键S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大
例1.(06上海高考)在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是
A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变.
B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.
C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变.
D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.
解析:由电路图可知,U1、U2分别测量的是电阻R1、R2两端的电压,电流表测量的是通过这个电路的总电流,U3测的是路端电压。由欧姆定律可知:R1=U1/I=U1/I,因 R1是定值电阻,故A正确;因为U2=E-I(R1+r),又E、(R1+r)是定值,则U2= E-I(R1+r)可看成一个一次函数关系式,则ΔU2/ΔI=-(R1+r),斜率(R1+r)不变,则ΔU2/ΔI不变,故B错,C对;U3/I是指外电路电阻,故U3/I增大;ΔU3指外电压的变化,因电源电动势不变,则外电压ΔU 的变化即等于内电压ΔU内的变化,ΔU3/ΔI=ΔU内/ΔI=r,故D项正确。
点评:分析解答这类习题的一般步骤:
(1)确定电路的外电阻如何变化。
(2)根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r),确定电路的总电流I如何变化。
(3)由U内=Ir,确定电源的内电压如何变化,由U外=E-U内,确定外电压如何变化。
(4)由部分电路欧姆定律,确定电路各部分的电流、电压如何变化。
练习1、(07宁夏高考)在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1.A2和V的示数分别为I1.I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是
A.I1增大,I2不变,U增大 B.I1减小,I2增大,U减小
C.I1增大,I2减小,U增大 D.I1减小,I2不变,U减小
14.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为每 1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得 l mL上述溶液有80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形格的边长为1 cm,则可求得:
(1)油酸薄膜的面积是_____________cm2.
(2)油酸分子的直径是______________ m.(结果保留两位有效数字)
(3)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,这种油的密度为
,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数的表达式为_________
13.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,若用直径为 0.5 m的浅圆盘盛水,让油酸在水面上形成单分子油酸薄膜,那么油酸滴的体积的数量级不能大于________m3
12.分子间同时存在着引力和斥力,若分子间引力、斥力随分子间距离r的变化规律分别为f引=
,f斥=
,分子力表现为斥力时,r满足的条件是_______.
11.如图所示是在显微镜下看到的一颗微粒的运动位置的连线,
以微粒在A点开始计时,每隔30ms记下微粒的一个位置,用直
线把它们依次连接起来,得到B、C、D、E、F、G等点,则
下列说法正确的是( )
A.微粒在75ms末时的位置,一定在CD连线的中点
B.微粒在75ms末时的位置,可能在CD连线以外的某点
C.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
D.图中记录的是分子无规则运动的情况
10.当两个分子间的距离r=r0时,分子处于平衡状态,设r1<r0<r2,则当两个分子间的距离由r1变到r2的过程中 ( )
A.分子力先减小后增加 B.分子力先减小再增加最后再减小
C.分子势能先减小后增加
D.分子势能先增大后减小
9.分子运动是看不见、摸不着的,其运动特征不容易研究,但科学家可以通过对布朗运动认识它,这种方法在科学上叫做“转换法”。下面给出的四个研究实例,其中采取的方法与上述研究分子运动的方法相同的是 ( )
A.伽利略用理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因的结论
B.爱因斯坦在普朗克量子学说的启发下提出了光子说
C.欧姆在研究电流与电压、电阻关系时,先保持电阻不变研究电流与电压的关系;然后再保持电压不变研究电流与电阻的关系
D.奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转得出通电导线的周围存在磁场的结论
8.下列事实中能说明分子间存在斥力的是( )
A.气体可以充满整个空间 B.给自行车车胎打气,最后气体很难被压缩
C.给热水瓶灌水时,瓶中水也很难被压缩 D.万吨水压机可使钢锭变形,但很难缩小其体积
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