【題目】如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,標(biāo)有“5V 2.5W”的小燈泡L兩端的電壓和通過它的電流關(guān)系如圖乙所示,定值電阻R1=5Ω,滑動變阻器上標(biāo)有“0.5A”字樣。當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動變阻器的滑片P位于a端時,小燈泡恰好正常發(fā)光;當(dāng)S、S2閉合,S1斷開,移動滑動變阻器的滑片P到某一位置時,電流表的示數(shù)是0.4A,此時滑動變阻器接入電路的阻值R2'與其最大阻值R2的比是1:4.求:
(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻;
(2)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動變阻器的滑片P位于a端時,通電1min,電流對整個電路做的功;
(3)當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,S2斷開,電流表量程選“0~0.6A”,R1兩端電壓不得超過3V.在保證電路安全的情況下,R1的電功率最大變化量△P。
【答案】(1)10Ω;(2)450J;(3)0.275W。
【解析】當(dāng)S、S1、S2都閉合且滑片位于a端時,等效電路如圖1;當(dāng)S、S1閉合,S2斷開且滑片位于R2時,等效電路如圖2;
(1)由P=可知,燈泡電阻:RL==10Ω;(2)開關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動變阻器的滑片P位于a端時,小燈泡恰好正常發(fā)光,此時為并聯(lián)電路,則電源電壓U=U額=5V;由圖象得:燈泡恰好正常發(fā)光時通過燈泡的電流為IL=0.5A;通過R1的電流為I1==1A,則干路電流I=ILI1=0.5A1A=1.5A;通電1min,電流對整個電路做的功W=UIt=5V1.5A60s=450J;(3)由圖2可知:當(dāng)I′=0.4A時,則由歐姆定律可知:總電阻R總==12.5Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得:R′2=R總R1=12.5Ω10Ω=2.5Ω,已知R′2與其最大阻值R2的比是1:4,則:R2=4R′2=42.5Ω=10Ω;由于R1兩端電壓不得超過3V,則通過R1的電流最大為I最大= =0.3A;已知電流表的量程選“00.6A”所以,電路的電流最大為I最大=0.3A,此時R1的電功率最大為:P1最大=(I最大)2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W;要使R1的電功率最小,則電路的電流最小,即滑動變阻器的電阻全部連入電路,所以滑片P應(yīng)滑到b端,則電路中的最小電流為I最小═ =0.25A,R1的電功率最小為:P1最小=(I最小)2R1=(0.25A)210Ω=0.625W,則最大變化量△P1=P1最大P1最小=0.9W0.625W=0.275W.
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【題目】甲、乙、丙三根鎳鉻合金絲,其橫截面積關(guān)系為S甲>S乙=S丙 , 長度關(guān)系為L甲=L乙<L丙 , 則電阻最大的是________鎳鉻合金絲;將三根鎳鉻合金絲分別接在同一電源兩端,則通過的電流最大的是________鎳鉻合金絲(均選填“甲”、“乙”或“丙”).
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【題目】為了探究“電流與電阻的關(guān)系”,小華同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路(電源壓恒為6V)
(1)小華閉合開關(guān)后,向左調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片時,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)_____(填“變大”、“變小”或“不變”),她意識到電路連接有錯誤。請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”,并補(bǔ)畫出一條正確的連線_______。
(2)小華選取的滑動變阻器R1上標(biāo)有“20Ω 1A”的字樣,她選擇的六個定值電阻阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω.她首先將10Ω電阻接入電路,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示為4V,讀出并記錄電流表的示數(shù),完成本次實驗后,又換用其他電阻繼續(xù)實驗,按照她的實驗思路,每次都只連入一個定值電阻,她最多可以完成_____次實驗。完成實驗后,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是電壓一定時,_____。
(3)小華完成實驗后將定值電阻拆下,換成一個額定電壓為3.8V的小燈泡,測其額定功率。她直接閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡兩端電壓為3V,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將變阻器滑片向_____(填“A”或“B”)端滑動,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的額定電流為_____A,額定功率為_____W.小華又測了幾組小燈泡的電壓值和電流值,發(fā)現(xiàn)通過燈泡的電流跟它兩端的電壓不成正比,原因是_____。
(4)小華換用一個額定電壓為U額(U額<6V)的燈泡,仍保留原電源和滑動變阻器R1,又取了一個滑動變阻器R2,設(shè)計了如圖丙所示的電路,測量燈泡的額定功率,請幫她將實驗步驟補(bǔ)充完整:
①把電壓表接在a、b兩點間,將滑動變阻器_____(填“R1”或“R2”)的滑片調(diào)到最右端,調(diào)節(jié)另一個滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為U額;
②把電壓表改接在b、c兩點間,保持兩滑動變阻器R1、R2滑片的位置不變,讀出電壓表的示數(shù)為U;
③燈泡額定功率表達(dá)式為P額=_____。
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【題目】某比賽,兩選手分別用六根完全相同的長方體木條搭建了甲、乙兩木筏。如圖18所示,兩木筏靜止在水面。
(1)以點代替木筏,在方框內(nèi)畫出甲木筏的受力示意圖。
(2)甲木筏的質(zhì)量為100kg,底面積為,求甲木筏浸入水中的深度。
()
(3)甲木筏所受浮力______________乙木筏所受浮力(選填“>”、“=”、“<”)。寫出你的分析過程。
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【題目】如圖是“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流條件”的實驗裝置。
(1)閉合開關(guān)后,銅棒ab上下移動,電流計指針不偏轉(zhuǎn),但銅棒ab左右移動,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這表明閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中要做_____運動,才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。利用這個原理可以制作_____。(選填“電動機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”)
(2)閉合開關(guān)后,銅棒ab向左移動,發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉(zhuǎn),如果只將N、S極交換位置,銅棒ab運動方向不變,則電流計指針將向_____偏轉(zhuǎn)。
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【題目】如圖所示,小明用三種方法把重170N的砂子勻速提到三樓去。請根據(jù)圖中所提供的信息可知以下說法錯誤的是(繩與滑輪的摩擦不計,不考慮滑輪和桶、滑輪和口袋的間距)
A. 三種方法所做的有用功相同
B. 第②種情況下所做的額外功最大
C. 第②種情況下的機(jī)械效率是85%
D. 第③種情況下人對繩的拉力最小
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【題目】如圖所示是一種小型千斤頂,當(dāng)手往下壓動搖臂時,能把頂著的重物微微抬高一段很小的距離。把搖臂向上復(fù)位時,抬起的重物可以保持不動,再按下?lián)u臂時,重物又被微微抬起。上下往復(fù)操作搖臂,重物便漸漸舉高。用這種千斤頂把某汽車的一個后輪頂起時,施加在搖臂上向下的壓力為100N,每壓一次,手向下移動的距離是20cm,則每壓一次手對千斤頂做功_____焦,壓120次后,后輪被抬高15cm,若汽車質(zhì)量4×103kg,千斤頂支持其重量的30%,不考慮手使搖臂向上復(fù)位所作的功,該千斤頂?shù)臋C(jī)械效率是_____。
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【題目】為了探究物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系,某實驗小組進(jìn)行了實驗,
(1)鉤碼所受重力的大小用_____進(jìn)行測量,測量時鉤碼必須處于_____狀態(tài);
(2)他們將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中并進(jìn)行了處理,通過分析發(fā)現(xiàn)有一次測量數(shù)據(jù)存在問題,這個數(shù)據(jù)是_____;重新測量并進(jìn)一步分析數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是:_____。
m(g) | G(N) | G/m(N/kg) |
100 | 1 | 10 |
200 | 2 | 10 |
300 | 1.5 | 5 |
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【題目】在“測平均速度”的實驗中:
(1)實驗原理是 ;
(2)實驗中需要的測量工具有 、 ;
(3)實驗時應(yīng)使斜面的坡度小些,這樣做的目的是 .
(4)某次實驗的過程如圖所示,圖中的電子表分別表示小車在斜面頂端、中點和底端不同時刻,則該次實驗中小車通過全程的平均速度是 m/s,小車通過斜面下半段路程的平均速度是 m/s.
(5)小車從斜面頂端到底端時,做 (選填“勻速”或“變速”)直線運動.
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