【題目】圖甲是一電子拉力計原理圖.硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R間的摩擦不計).電壓表量程為0~3V,a、b是一根長為L=6cm的均勻電阻絲,阻值R=30Ω(相當于一個滑動變阻器),電源電壓U=6V,不施加拉力時滑片P位于a端.
(1)R0在電路中的作用是保護電路,要保證電壓表能正常工作,計算R0的最小值;
(2)已知該彈簧伸長的長度L與所受拉力F間的關系如圖乙所示,若R0=45Ω,當電壓表的示數(shù)為1.6V時,計算作用在拉環(huán)上水平向右的拉力和此拉力器的量程.
【答案】(1)30Ω (2)400N;0~600N
【解析】
(1)電壓表示數(shù)為3V時,電路電流為:
R0和R是串聯(lián)關系,電壓為:
U0=U-U1=6V-3V=3V,
此時電阻R0的阻值為:
(2)因電壓表在電路中相當于斷路,則由圖知,R始終以最大阻值接入電路中與電阻R0串聯(lián),電壓表測R滑片左側(cè)電阻絲兩端的電壓,則電路中的電流:
與電壓表并聯(lián)部分電阻的阻值為:
此時彈簧的伸長量為:
,
由圖乙所示圖象可知,此時的拉力為400N;
電阻絲的長度為6cm,當滑片移到b端時拉力最大,即此時△L=6cm,由圖乙所示圖象可知,此拉力器的量程為:0~600N;
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【題目】現(xiàn)有一個阻值為 20 Ω 的定值電阻 R0,一個電壓約為 15 V 的電源,一個量程為 0~1 A 的電流表,一個單刀雙擲開關及導線若干。請你利用上述器材設計實驗,測出約為 10 Ω 的未知電阻 Rx 的阻值。要求:
(1)畫出實驗電路圖;
(2)寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量;
(3)寫出待測電阻 Rx 的數(shù)學表達式(用已知量和測量量表示)。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,閉合開關S后,將滑動變阻器的滑片P向右移動,下列說法中正確的是
A. 電流表A1的示數(shù)變大,電壓表V的示數(shù)變小
B. 電流表A2的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大
C. 電壓表V與電流表A2的示數(shù)之比變大
D. 電流表A2與A1的示數(shù)之差變大
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【題目】小敏看到超載車損壞公路的新聞報道,設計了一個稱量車重的模擬電路,將載重量轉(zhuǎn)化成電流表示數(shù),如圖甲。電路由電源、稱重計(電流表、量程0~0.6A)、定值電阻R0,滑動變阻器R1、彈簧和開關組成。已知電源電壓8伏,滑動變阻器R1長40厘米、最大阻值20歐,且電阻的大小與其接入的長度成正比,彈簧的長度與受到壓力之間的關系如圖乙,當沒有載物時,變阻器滑片指在上端,電流表示數(shù)是0.1A。
(1)定值電阻R0多大___?
(2)最大載重時,該模擬電路的電流表示數(shù)多大____?
(3)小華覺得最大稱量時,該模擬電路的電流表示數(shù)應該過滿量程的一半,則應選擇定值電阻:R2=20歐、R3=5歐和R4=1歐中哪個替換R0,替換后,最大稱量時,電流表示數(shù)多大____?
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【題目】電子地磅在實際生活中用途越來越廣,某常用的電子地磅的一種工作電路簡化如圖所示,顯示質(zhì)量大小的儀表V(實質(zhì)是電壓表)。
為了探究電子地磅的奧秘,小李在實驗室找到了電源電壓為6V的電源,一個定值電阻R0,一個壓敏電阻,其說明書上寫著電阻R的阻值與所受壓力F變化的關系部分數(shù)據(jù)如下表所示。
壓力F/N | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
電阻R/Ω | 50 | 40 | 25 | 15 | 10 | 5 |
他按照如圖(1)連接了地磅工作原理的電路。閉合開關后,他將厚度不計,重1N,底面積為50cm2,裝有8cm深水的直柱形容器置于壓敏電阻上,如圖(2)甲所示,讀出電壓表此時示數(shù)為3V。他又用一根輕質(zhì)細線系了一個小球,將球浸沒在水中靜止且不接觸燒杯的底和側(cè)壁,如圖(2)乙,讀出電壓表示數(shù)為3.6V;他輕輕將球放下,如圖(2)丙,讀出電壓表示數(shù)為4.5V。求:
(1)小球未放入時,水對容器底部的壓力;
(2)電阻R0的阻值;
(3)小球的密度為多少?
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【題目】建設一支強大的海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障,核潛艇是海軍的戰(zhàn)略重器,如圖是我國094型戰(zhàn)略導彈核潛艇,關于它在海中狀態(tài)的有關分析正確的是
A. 上浮過程中所受浮力逐漸增大
B. 懸浮時所受浮力等于重力
C. 懸浮和漂浮時所受的浮力相等
D. 漂浮時比懸浮時排開海水質(zhì)量小
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【題目】在探究“電阻的大小與哪些因素有關”的實驗中,采用如圖甲所示的實驗裝置,a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線,a、b長度相同但粗細(橫截面積)不同,a、c粗細相同而長短不同,導線d由錳銅合金制成,長短、粗細與導線b相同。
(1)實驗中電流表的示數(shù)越大,對應的導線電阻越_____;
(2)將導線a接在M、N之間,閉合開關,電流表示數(shù)如圖乙所示,此時電流為_____A;
(3)依次將導線b、c、d替換導線a接入電路,電流表對應的示數(shù)如下表所示:
導線代號 | a | b | c | d |
電流表的示數(shù) | ﹣ | 1.3A | 2.2A | 2.7A |
①選導線a、b比較是為了探究導線電阻的大小與_____的關系;探究導線電阻的大小與材料的關系,應選用的兩根導線是_____(填寫導線代號);
②由此可知:導線電阻的大小與材料有關,用相同材料制成的導線長度越_____,橫截面積越_____,電阻越大:
(4)若想進一步用“伏安法”測量導線a的電阻,除了如圖甲所示的器材外,至少還需要在此電路接入一個_____表和一個變阻器,連好電路后,經(jīng)多次測量,繪得導線a的U﹣I圖象如圖丙所示,則其電阻為_____Ω。
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【題目】利用杠桿開展相關實驗探究:
(1)安裝好杠桿,將其放到水平位置后松手,發(fā)現(xiàn)杠桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動,如圖甲所示。則應將平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到杠桿在水平位置平衡;
(2)如圖乙所示,在A點掛3個重力均為0.5N的鉤碼,在B點用彈簧測力計豎直向下拉杠桿,使其在水平位置平衡,彈簧測力計的示數(shù)為______N;若在第(1)小題所描述的情形中未調(diào)節(jié)平衡螺母而直接開展上述實驗,彈簧測力計的示數(shù)會______(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);
(3)始終豎直向下拉彈簧測力計,使杠桿從水平位置緩慢轉(zhuǎn)過一定角度,如圖丙所示。此過程中,彈簧測力計拉力的力臂______(選填“變大”、“變小”或“不變”,下同),拉力的大小_______。
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【題目】某同學制作了一個“浮子”.他用質(zhì)量為2、高為、橫截面積為2的質(zhì)地均勻?qū)嵭膱A柱體,將其中間挖掉橫截面積為、高為的圓柱體,做成“空心管”;然后用另一個不同材質(zhì)、質(zhì)地均勻的實心圓柱體將管的空心部分恰好填滿,做成“浮子”,如圖甲所示.將“浮子”放入盛有足量水、底面積為的圓柱形薄壁容器中,“浮子”剛好懸浮在水中,如圖乙所示.已知水的密度為,請解答下列問題:
(1)該“浮子”的平均密度是多少____?
(2)實驗中,組成“浮子”的“空心管”和“填充柱體”在水中完全脫離,致使容器中水面高度發(fā)生了變化,待水面恢復穩(wěn)定后,水對容器底部的壓強變化了多少____?
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