高中物理家庭电路和安全用电知识综合题

在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R₀，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量.

（1）请分析二极管是否发光？
（2）到了节日，要想在傍晚时天亮一点就点，应该把R₁的阻值调大些还是调小些？

如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：
⑴系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。
⑵将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？
⑶若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300
电阻R/Ω	300	280	260	240	220	200	180

(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？
（3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？

如图所示电路中,电阻R₁=3Ω，R₂=3Ω,R₃=6Ω,S扳至1时,电流表的示数为1.0A,S扳至2时,电流表示数为1.5A,求电源的电动势E和内阻r(电流表内阻不计,可分别画出两种情况下的等效电路图，分析电阻的串并联关系)

如图所示，R₃=0.5，S断开时，两表读数分别为0.4A和2.4V, S闭合时，它们的读数分别变化了0.3A和0.3V，求：(1)R₁、R₂的阻值
(2)电源的电动势和内阻（两表均视为理想表）

如图所示，电源电动势E=7.5V，内电阻r=1.0Ω，定值电阻R₂=12Ω，电动机M的线圈的电阻R=0.5Ω。开关S闭合，电动机转动稳定后，电压表的示数U₁＝4V，电阻R₂消耗的功率P₂=3.0W。不计电动机的摩擦损耗等，求：
（1）电源的路端电压。
（2）电动机输出的机械功率。

（1）当开关掷向1时，电压表示数为3V，此时电阻箱的电阻为6Ω，求R₂上电流在1min内产生的热量是多少？
（2）当开关掷向2时，灯泡恰好正常发光，电压表读数为原来的2倍，求灯泡的额定电压和额定功率。

如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为R₁= R₂=20Ω、R₃=10Ω，滑动变阻器的最大阻值R=40Ω，电容器的电容C=20μF，则：

（1）将滑动触头P置于ab中点，合上电键S，待电路稳定后再断开S。求断开S的瞬间，通过R₁的电流大小和方向；
（2）闭合电键S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电量为多大？

如图所示电路，已知电源电动势ε=6.3V，内电阻r=0.5Ω，固定电阻R₁=2Ω，R2=3Ω，R3是阻值为5Ω的滑动变阻器。按下电键K，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围。

在如图9－3所示电路中，R₁=390Ω,R₂=230Ω，电源内电阻r=50Ω，当K合在1时，电压表的读数为80V；当K合在2时，电压表的读数为U₁=72V，电流表的读数为I₁=0.18A，求：（1）电源的电动势（2）当K合在3时，两电表的读数。

如图所示，两电源的电动势E1="E2=3" V，内阻r1="r2=1" Ω,R1="2" Ω,R2="4" Ω,C="10" μF,试问：

（1）当S1断开、S2接通时，电容器两端带电荷量为多大？
（2）现断开S2，再接通S1，从S2断开时起到电容器两端电压稳定时止，通过R2的电荷量为多大？

某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图20所示，迎风板与一轻弹簧的一端Ｎ相连接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k=1300N/m，自然长度为Ｌ₀＝０.５m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积Ｓ=0.5m²，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆Ｍ端相连，右端导线接在Ｎ点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值Ｒ=1，电源的电动势Ｅ=12Ｖ，内阻r=0.5。合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表示数为Ｕ₁=3.0Ｖ；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数为

Ｕ₂ =2.0V，求：
（１）金属杆单位长度的电阻；
（２）此时作用在迎风板上的风力。