【题目】如图甲所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,它的电流随电压变化的图象如图乙所示.
(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,此时小灯泡恰好正常发光.求电源电压和小灯泡的额定功率;
(2)当只闭合开关S2时,此时电流表的示数为0.4A,求电阻R2的阻值,小灯泡的实际功率;
(3)当只闭合开关S2时,通电1min,求电流通过电阻R2产生的热量.
【答案】
(1)解:当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,灯泡与滑动变阻器 R1串联,
因串联电路中各处的电流相等,且此时小灯泡恰好正常发光,
所以,由图乙可知,灯泡正常发光时电路中的电流I=IL=0.5A,
由I= 可得,R1两端的电压:
U1=I× R1=0.5A×
×40Ω=10V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UL+U1=6V+10V=16V,
灯泡的额定功率:
PL=ULIL=6V×0.5A=3W
答:电源电压为16V,小灯泡的额定功率为3W
(2)解:当只闭合开关S2时,灯泡与R2串联,电流表测电路中的电流,即I′=0.4A,
由图乙可知,此时灯泡两端的电压UL′=4V,
此时R2两端的电压:
U2=U﹣UL′=16V﹣4V=12V,
电阻R2的阻值:
R2= =
=30Ω,
小灯泡的实际功率:
PL′=UL′I′=4V×0.4A=1.6W
答:电阻R2的阻值为30Ω,小灯泡的实际功率为1.6W
(3)解:当只闭合开关S2时,通电1min电流通过电阻R2产生的热量:
Q2=(I′)2R2t=(0.4A)2×30Ω×60s=288J
答:电流通过电阻R2产生的热量为288J
【解析】(1)当只闭合开关S1时,将滑动变阻器R1的滑片调到中点,灯泡与滑动变阻器 R1串联,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)当只闭合开关S2时,灯泡与R2串联,电流表测电路中的电流,根据图象读出灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值,根据P=UI求出小灯泡的实际功率;(3)当只闭合开关S2时,根据Q=I2Rt求出通电1min电流通过电阻R2产生的热量.
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,需要了解欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案.
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【题目】利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力__________.
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片_______,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是____________________.
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是____________.
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【题目】下列措施中,不能增大直流电动机线圈的转速的是 ( )
A.增大线圈的匝数B.将N、S极对调
C.换用磁性更强的磁体D.在安全范围内换用电压更高的电源
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【题目】科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4 N,A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5 cm,排开水的质量为500 g,浮子B重0.5 N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)。求:
(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
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【题目】如图所示,在研究二力平衡条件的实验中:
(1)把木块放在____(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上,向两端的小盘里加砝码,当两盘砝码质量____(选填“相等”或“不相等”)时,木块静止;
(2)保持两盘砝码质量相等,把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不在同一直线上,观察到木块发生转动。当木块重新恢复到原来静止状态时,拉力F1、F2作用在同一直线上。如果_____,方向相反,作用在_____上,这两个力就彼此平衡了。
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【题目】小慧同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。
(1)如图所示,他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动,其目的是____;此时弹簧测力计的示数为___N。
(2)再往鞋子里添加砝码并均匀摆放,改变的是鞋对桌面的____,重复上述实验步骤进行多次实验,并将实验数据记录在下表中。
(3)请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图像__________。
(4)分析图像可得结论:____________________。
(5)若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s,在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将____。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
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【题目】下列说法不正确的是( )
A.“温度”表示物体冷热程度
B.“密度”表示1cm3某种物质的质量
C.“压强”表示压力作用效果
D.“电功率”表示用电器消耗电能多少
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【题目】不计自重的钓鱼杆ABCD,在钓鱼时杆的前段CD部分自然弯曲,杆的后部ABC部分保持直线状态(情景如图甲).物理模型分析图如图乙,一个金属鱼模型(重力FG=20N)系在钓鱼线DE的下端,当模型鱼浸没在水中静止时钓线的拉力FD=18N,此时杆ABC部分与水平面成30°角,钓鱼者一手握在B点,一手握在A端,A端到竖直钓线的距离AP=3.75m,钓鱼者对A端施加竖直向下的力记作FA , 已知AB= m.
(1)求金属鱼模型所受到的浮力:
(2)将钓鱼杆ABCD当作杠杆研究,若以B点为支点,画出动力臂BA′(l1)和阻力臂BP′(l2),计算出FA的大小;
(3)若以A端为支点研究杠杆ABCD,判断人手对B点的“拉抬力”FB与钓线的拉力FD的大小关系并说明理由.
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