高中物理三相电流的线电压、相电压计算题

有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R₀是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：

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，R₁=0.8Ω，R₃=6Ω，滑动变阻器的全值电阻R₂="12" Ω，电源电动势E="6" V，内阻r="0.2" Ω，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少?

如图所示，电源的内电阻r =1Ω，定值电阻R=3Ω，小电动机绕组的电阻R_M=0.5Ω。当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U =5V，电流表的读数I =1A。求:

（1）电源的电动势E；
（2）电动机的输出功率P_出.

节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率，每秒喷出水的质量。所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度，并一直保持不变。水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻。电动机正常工作时，电动机的输入电压，输入电流。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。
（计算时可取3，球体表面积公式）

（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积。
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有％的能量损耗，太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳能电池的能量转化效率约为％，蓄电池释放电能的效率约为％。

如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2。闭合电键前，DM间距l1=5μm，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场（D与M间的电场为各自产生的电场的叠加）。在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，DM间距l2=4μm，此时安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V。

（1）求出活塞受到的电场力大小F（大气压强，活塞移动前后气体温度不变) ；
（2）求出活塞D所带电量q；
（3）一段时间后，一个电阻发生故障，安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，请判断是哪个电阻发生了故障？是短路还是断路？筒内气体压强变大还是变小？
（4）已知R3＝4Ω，能否求出R1、电源电动势E和内阻r的阻值？ 如果能，求出结果，如果不能，说明理由。 

如图所示的电路中，电阻R₁=10Ω，R₂=15Ω，电源的电动势E=12V，内电阻r=2Ω。求：
（1）电流表的读数；
（2）电阻R₁上消耗的功率；

下图是用一个逻辑电路、电键S、安装在室外的光敏电阻R₀、定值电阻R₁和滑动变阻器R₂组成的报警系统控制电路。该控制系统的功能是：工作日的晚上（光线较暗），报警系统自动开始工作；非工作日只要合上电键S，报警系统24小时都能工作（报警系统工作时，逻辑电路输出端为高电位）。
在两个虚线框内分别画上光敏电阻或定值电阻，并在实线框内标上门电路的符号，该门电路是________门电路。

某同学在利用电压表测用电器两端电压时，设计了如下图所示的实验。当电压表的接线柱接A接线柱时，可以测出灯L1两端的电压，如果其他不变，把电压表的此接线柱接到C接线柱上即可测出L2两端的电压，这样就可以省掉了拆电路的麻烦。你认为这样做可以吗？为什么？

在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按图4-13所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：

图4-13

步骤1：保持定值电阻R的阻值不变，闭合开关S后，使R两端的电压成倍数变化，如2V、4V、6V，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。

步骤2：保持每次定值电阻两端电压保持不变，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。
（1）“步骤1”的设计目的是为了探究                                          ；
（2）当某同学在按“步骤2”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A，（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是       （填“大于”、“小于”）0.1A，滑片应该向           移动（选填“左”、“右”），此时，手和眼睛的分工是                        。
（3）如果在闭合开关S后，该同学发现电压表的示数等于电源电压值，造成此现象的可能原因是：                                                             。

在“伏安法测电阻”的实验课中，老师提供了以下器材：几节干电池、3个已知阻值的电阻R_L(5欧、8欧、12欧)、1只最大阻值为10欧的滑动变阻器、被测电阻，2个开关，电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如下图4-15)，每个方案只变化一种元件或改变状态，且四个组的变化都不相同，并都顺利完成了实验。依据实验方案回答：

图4-15

（1）实验中测得下表所示数据，该方案是         小组的；
（2）为达到多次测量电流和电压值的目的，乙小组在实验中操作时需要更换            ；
（3）上述四个实验方案最佳的是           小组。

如图4-14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，它的金属片是杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。

（1）当油箱向外输油时，油量表的示数将              。
（2）若图中电源电压为24V，电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器的最大值为80Ω，为了保证电流表不超量程，保护电阻R^/的最小阻值应是          __Ω。