【題目】在圖1所示的電路中,電阻R1的阻值為5歐,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 2Α”字樣.現(xiàn)有電壓為6伏的電源一個(gè),表盤如圖2(a)、(b)所示的電流表、電壓表各一個(gè).
(1)若在AB間接入電源,CD間接入電壓表,閉合電鍵后,電壓表示數(shù)為2伏,求通過電阻R1的電流I1和此時(shí)變阻器R2連入電路的阻值.
(2)請選擇一個(gè)電表,將電源和選擇的電表接入AB、CD間,要求移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)通過變阻器的電流變化量△I最大. (a)寫出選擇的電表及電表接入的位置.
(b)求出通過變阻器的電流變化量的最大值△I最大 .
【答案】
(1)解:若在AB間接入電源,CD間接入電壓表時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電路中的電流:
I1= = =0.4A,
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻:
R2= = =10Ω;
答:通過電阻R1的電流為0.4A,此時(shí)變阻器R2連入電路的阻值為10Ω;
(2)(a)R1與R2串聯(lián)時(shí),當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流最大,
∵Imax= = =1.2A,
∵滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為2A,
∴要使滑動(dòng)變阻器通過的電流變化最大,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)直接接入電路中,
∵并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,
∴AB間接電流表、CD間接電源或CD接電流表、AB接電源,
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的電流最小,
則Imin= = =0.3A,
∴通過變阻器的電流變化量的最大值:
△I最大=2A﹣0.3A=1.7A.
答:(a)AB間接電流表、CD間接電源或CD接電流表、AB接電源;
(b)通過變阻器的電流變化量的最大值△I最大為1.7A.
【解析】(1)若在AB間接入電源,CD間接入電壓表時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻;(2)(a)由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知,允許通過的最大電路為2A,而R1與R2串聯(lián)時(shí)的最大電流達(dá)不到2A;故只能是滑動(dòng)變阻器直接接入電路中時(shí)通過變阻器的電流變化量最大,據(jù)此判斷電表的類型和位置;(b)知道通過滑動(dòng)變阻器的最大電流,然后根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中最大阻值時(shí)的電流,即可得出答案.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),掌握歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR).
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【題目】如圖是奧斯特曾經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)示意圖.
(1)比較甲、乙兩圖,得到的結(jié)論是;
(2)比較甲、丙兩圖,得到的結(jié)論是 .
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【題目】用如圖所示的滑輪組(繩重與摩擦阻力不計(jì))勻速提升重力為60N的物體,在物體上升4m的過程中,拉力F做的功為300J,所用的時(shí)間為5s,求:
(1)物體上升的速度;
(2)滑輪組的機(jī)械效率;
(3)提升動(dòng)滑輪所做的額外功;
(4)動(dòng)滑輪的重力.
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【題目】在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小紅同學(xué)所用電源電壓不變,小燈標(biāo)有“2.5V”字樣.她正確連接電路,實(shí)驗(yàn)步驟正確,閉合電鍵時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.3伏和0.16安.然后她將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到中點(diǎn)位置時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈正常發(fā)光.接著她將滑片移動(dòng)到另一端,發(fā)現(xiàn)小燈閃亮一下熄滅了,此時(shí)電流表的示數(shù)為安,而電壓表的示數(shù)如圖(a)所示.于是她更換電壓表量程,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖(b)所示,則電源電壓為伏,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為歐,小燈的額定功率為瓦.
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【題目】如圖所示,M是放在水平桌面上的物體,兩邊用細(xì)線通過滑輪與小盤相連.若在左盤中放重為G的砝碼、右盤放重為2G的砝碼,物體M恰好以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng);如果右盤中的砝碼不變,要使物體M在水平桌面上以速度2v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則左盤中砝碼的重應(yīng)為(小盤重不計(jì),繩子與輪的摩擦不計(jì)) ( )
A. G B. 2G C. 3G D. 4G
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【題目】物體下落時(shí)受到的空氣阻力與速度和橫截面積有關(guān),已探究出在橫截面積不變時(shí)空氣阻力與速度的平方成正比。為探究空氣阻力與橫截面積的關(guān)系,取質(zhì)量相同,半徑分別為r、2r和3r的甲、乙、丙三個(gè)小球,讓它們從不同高度分別豎直落下,并以磚墻為背景,當(dāng)進(jìn)入磚墻的區(qū)域時(shí),用照相機(jī)通過每隔相等時(shí)間曝光一次的方法記錄小球的運(yùn)動(dòng)過程,如圖是其中一段的示意圖。
(1)在圖示運(yùn)動(dòng)過程中,甲、乙、丙三個(gè)小球的速度之比是 ________________
(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在阻力相同時(shí),小球的速度與半徑的關(guān)系是 __________
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在速度不變時(shí),小球受到的空氣阻力_________。
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【題目】據(jù)報(bào)道,我國科學(xué)家造出“世界上最輕材料——全碳?xì)饽z”,這種材料密度僅為0.16mg/cm3,“0.16mg/cm3”表示的物理含義是_____________,如圖為一塊100cm3的“全碳?xì)饽z”“踩”在一根狗尾巴草上,該“氣凝膠”的質(zhì)量為_______kg,若將它切去一半,剩下部分的密度將_______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
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【題目】如圖甲是小輝同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)情景。
(1)小輝將系于小卡片(重力可忽略不計(jì))兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪,在線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個(gè)拉力方向____,并通過調(diào)整鉤碼的數(shù)量來改變拉力的____。
(2)當(dāng)小卡片平衡時(shí),小輝將小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度,松手后小卡片____(選填“能”或“不能”)平衡,這樣做的目的是探究不在________上的兩個(gè)力對物體平衡的影響。
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【題目】如圖某同學(xué)對下列物體進(jìn)行了受力分析,其中正確的是 【 】
A. 甲圖中地面上的箱子重100N,受到60N向上的拉力時(shí),箱子所受合力為40N。
B. 乙圖中手里靜止的瓶子所受合力為零。
C. 丙圖中人推著木塊運(yùn)動(dòng)起來,人對木塊的推力與木塊對地面的摩擦力彼此平衡。
D. 丁圖中踢出去的足球在空中飛行時(shí),受到腳和地球施加的兩個(gè)力的作用。
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