21. 如圖所示的電路,定值電阻 $ R = 10 Ω $,$ R' $ 的最大電阻值為 10 Ω,電源電壓 $ U = 6 V $。在移動滑動變阻器的滑片 P 時,電壓表和電流表示數(shù)變化的范圍是多少？
答案：0.3~0.6 A 3~6 V
解析：
解：由圖可知，定值電阻$R$與滑動變阻器$R'$串聯(lián)，電壓表測定值電阻$R$兩端電壓，電流表測電路電流。
當(dāng)滑片$P$在$a$端時，$R' = 0\Omega$，電路中電流最大：
$I_{max}=\frac{U}{R}=\frac{6\ V}{10\ \Omega}=0.6\ A$，
電壓表示數(shù)最大：$U_{max}=I_{max}R=0.6\ A×10\ \Omega=6\ V$。
當(dāng)滑片$P$在$b$端時，$R' = 10\Omega$，電路總電阻$R_{總}=R+R'=10\ \Omega + 10\ \Omega=20\ \Omega$，
電路中電流最?。?I_{min}=\frac{U}{R_{總}}=\frac{6\ V}{20\ \Omega}=0.3\ A$，
電壓表示數(shù)最?。?U_{min}=I_{min}R=0.3\ A×10\ \Omega=3\ V$。
電流表示數(shù)變化范圍：$0.3\ A \sim 0.6\ A$；
電壓表示數(shù)變化范圍：$3\ V \sim 6\ V$。
22. 如圖所示,燈泡 $ L_1 $、$ L_2 $ 并聯(lián)在電源電壓為 9 V 的電路中。已知燈泡 $ L_1 $、$ L_2 $ 的電阻分別是 30 Ω 和 15 Ω,求：
(1)通過燈泡 $ L_1 $、$ L_2 $ 的電流各多大？
(2)若燈泡 $ L_1 $ 的燈絲斷了,求電壓表和電流表的示數(shù)。
(3)若電壓表被短路,將發(fā)生什么現(xiàn)象？
答案：（1）0.3 A 0.6 A （2）9 V 0.6 A （3）燈都不亮，電壓表的示數(shù)為0，電流表被燒壞
解析：
（1）因?yàn)闊襞?L_1$、$L_2$并聯(lián)在電源電壓為$9\space V$的電路中，所以$U_1 = U_2= U = 9\space V$。
通過$L_1$的電流：$I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{9\space V}{30\space \Omega}=0.3\space A$。
通過$L_2$的電流：$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{9\space V}{15\space \Omega}=0.6\space A$。
（2）若燈泡$L_1$的燈絲斷了，電路為$L_2$的簡單電路，電壓表測電源電壓，示數(shù)為$9\space V$；電流表測通過$L_2$的電流，$I = I_2=0.6\space A$。
（3）若電壓表被短路，電源短路，燈都不亮，電壓表的示數(shù)為$0$，電流表被燒壞。
23. 如圖所示,電阻 $ R_1 = 2 Ω $,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中記錄了三個電表的示數(shù),但漏記了單位,記下的一組數(shù)據(jù)是 1、2、3(電流單位是 A,電壓單位是 V)。求這位同學(xué)所用電源的電壓和電阻 $ R_2 $ 的阻值。
答案：首先分析電路的連接方式及電表測量的是哪個量。從電流的流向可以分析出$R_1$、$R_2$并聯(lián)，電流表?測量的是$R_1$的電流，電流表?測量的是$R_1$、$R_2$的總電流。電流表?的示數(shù)應(yīng)大于電流表?的示數(shù)。先假設(shè)數(shù)據(jù)“3”表示的是電壓3 V，則流過$R_1$的電流$I_1=\frac{3\ V}{2\ \Omega}=1.5\ A$，但數(shù)據(jù)中沒有“1.5”這個數(shù)值，表明假設(shè)不對。設(shè)數(shù)值“2”表示的是電壓2 V，流過$R_1$的電流為$I_1=\frac{2\ V}{2\ \Omega}=1\ A$。數(shù)值“3”表示的是干路電流I，則流過$R_2$的電流$I_2=3\ A-1\ A=2\ A$，$R_2$的阻值$R_2=\frac{2\ V}{2\ A}=1\ \Omega$。故本題答案為2 V 1 Ω
解析：
由圖可知，$R_1$、$R_2$并聯(lián)，電壓表測電源電壓，$A_1$測干路電流，$A_2$測$R_1$支路電流，干路電流大于支路電流。
假設(shè)電源電壓$U = 2\ V$，則通過$R_1$的電流$I_{R_1}=\frac{U}{R_1}=\frac{2\ V}{2\ \Omega}=1\ A$。
若干路電流$I = 3\ A$，則通過$R_2$的電流$I_{R_2}=I - I_{R_1}=3\ A-1\ A=2\ A$。
$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_{R_2}}=\frac{2\ V}{2\ A}=1\ \Omega$。
電源電壓為$2\ V$，$R_2$的阻值為$1\ \Omega$。
24. 小華設(shè)計了一個巧測未知電阻 $ R_x $ 的實(shí)驗(yàn)電路,如圖所示。圖中 R 是電阻箱,$ R' $ 是滑動變阻器,S 是單刀雙擲開關(guān)。請你完成實(shí)驗(yàn)并利用所測的物理量表達(dá) $ R_x $。
(1)將開關(guān) S 接到 a,調(diào)節(jié)電阻箱并將滑動變阻器的滑片 P 調(diào)至適當(dāng)位置,使電壓表示數(shù)為 U,記下
電阻箱示數(shù)為$R_1$
。
(2)將開關(guān) S 接到 b,保持
滑片P
的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表示數(shù)
仍為U
,記下
電阻箱示數(shù)為$R_2$
。
(3)則 $ R_x = $
$R_2-R_1$
(用所測得的物理量表示)。
(4)小華測量電阻的方法類似于
D
。
A. 用 $ \rho = m/V $ 測密度
B. 探究電流與電壓和電阻的關(guān)系
C. 探究杠桿的平衡條件
D. 探究平面鏡成像規(guī)律時選用兩個相同的物體
答案：（1）電阻箱示數(shù)為$R_1$ （2）滑片P 仍為U 電阻箱示數(shù)為$R_2$ （3）$R_2-R_1$ （4）D
