【题目】小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,所用的电源是两节新的干电池。
U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
(1)请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接。要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小。
(_______)
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是定值电阻R_____(选填“短路”或“断路”)。
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如图丙所示。由实验数据可知:小明在本次实验中所用电阻R的阻值为_____Ω;通过分析表格数据可以得到的初步结论是_____;要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω
(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是_____。
(5)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V,阻值为10Ω的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对原来连接的实验电路还须进行的改动是_____。
【答案】 断路 5 电阻一定时,电流与电压成正比 25 换用不同的电阻多次测量 增加一节干电池(换一个电压高于3.8V的学生电源),电压表换接0~15V的量程
【解析】
(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,则滑片向右移时,滑动变阻器电阻值要增大,则须接左下端接线柱,即A接线柱。所以将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器A接线柱连接即可。如图:
(2)若R短路,电压表示数为0,不符合要求;若R断路,电压表串联在电路中测电源电压,故电压表指针偏转到满刻度的位置,所以其原因可能是定值电阻R断路。
(3)定值电阻阻值不随电压电流的变化而变化,所以在表格中任取一组数据计算即可:当U=0.5V时,I=0.1A,则定值电阻的阻值为R==
=5Ω;表中数据,电压与电流之比都为5Ω,则得出:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;此实验中,定值电阻电压越低,则滑动变阻器电压就要越高,阻值就要越大。由表中数据可知,此实验定值电阻两端电压最低为0.5V,此时电路中电流为0.1A。根据串联电路电压特点,则变阻器的最大电压为U滑=3V-0.5V=2.5V,则滑动变阻器最大阻值为R滑=
=
=25Ω,即实验时所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是换用不同的电阻多次测量,看看是不是每次得出的规律都是一样的。
(5)测一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率,小灯泡两端的电压必须能达到3.8V,因此电源必须增加一节干电池。另外,灯泡电压已经超过电压表小量程,所以电压表的量程也应选择0~15V。
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【题目】美国建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市可容纳4万多居民。酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:
①假如某班级有50位中学生(每位同学体重约50kg)从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加多少N。
②若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示,漂浮城市的运动速度与时间t的关系如下图乙所示。则漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为多少N?从第50s到100s内牵引力做的功为多少J。
③漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?
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【题目】小明探究某物质熔化和沸腾的实验装置如图甲所示。现把20g某种固体碾碎后放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热。根据实验数据画出的图象如图乙所示。根据图象回答问题:(设热水在相同时间内给这种物质吸收的热量相等)
(1)这种物质是_____(晶体/非晶体),它的沸点是_____℃;
(2)实验中,热量从火焰传递给水,却不会反过来传递。说明能量在转移的过程中,具有_____性;
(3)若这种物质液态时的比热容c=3×103J/(kg℃),则这种物质熔化过程中吸收的热量是_____J。
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【题目】小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.4 | 2.4 | 2.3 |
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮=______N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟______有关:分析实验步骤A、E、F,可以得出结论______。
(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是_____kg/m3(结果保留一位小数)。
(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了_____Pa,(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
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【题目】将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是
A. 三个小球受到的浮力大小关系是F甲=F乙<F丙
B. 三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
C. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲>p乙=p丙
D. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p’甲>p’乙>p’丙
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【题目】如图甲是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1(是一个定值电阻)和热敏电阻Rx,只要水面到达如图所示的位置,接触开关S1就会导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。
(1)若分别把电热丝R1和热敏电阻Rx单独接入某电源电路中,它们的电流随电压的变化曲线是图乙中A、B、C中的两条。可知R1的阻值是_____Ω,饮水器的正常加热功率是_____W。
(2)为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路,热敏电阻Rx应选择图乙中的_____(选填图象中的字母)。在使用过程中,发现饮水器内的水实际加热到90℃就自动切断了加热电路,为了使水能在加热至沸腾后才能自动切断加热电路,可将滑动变阻R2的滑片向_____调节。
(3)已知该饮水器装有10kg水,在实际使用中发现,当只有饮水器接入电路中时,它将水从20℃加热到100℃的过程中,电能表的转盘转了3000转,则该饮水器加热过程中的热效率是_____(保留小数点后一位)。(电能表参数“2500revs/kWh”,水的比热容为4.2×103J/(kg℃))
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【题目】在测量石块密度的实验中,同学们选取的器材有:石块、量筒天平(带砝码)、烧杯水、细线
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,若天平的横梁静止时,指针位置如图甲所示,则应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节使天平横梁在水平位置平衡
(2)将石块放在左盘中,在右盘中加减砝码,并移动游码使横梁重新平衡。盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示,用细线吊着石块将其放入盛水的量筒中,量筒中放入石块前、后液面如图丙所示,石块的密度为_____kg/m3
(3)若石块放在水中时会吸水,由此判断,用此测量方法测得的这种石块的密度值将比真实值偏_____(选填“大”或“小”),针对以上测量石块体积时出现的问题,为减小测量的误差,请你至少提出一种解决的方法:_____
(4)实验中,不小心把量筒打碎了,但实验室里已没有量筒了,小丽同学设计了以下实验方案,请你将她的实验步骤补充完整
①用天平测出石块的质量m1
②在烧杯中装适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m2
③将石块浸没在水中,在烧杯的水面处做一个标记
④取出石块,_____,用天平测出此时烧杯和水的总质量m3
则石块密度的表达式为ρ石=_____(水的密度为ρ水)
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【题目】高铁、支付宝、共享单车、网购成为中国的“新四大发明”,已走进寻常百姓的生活。如图所示是近期在沈阳投放的哈啰共享电动单车,下列说法中正确的是
A. 车胎上有凹凸不平的花纹,可以减小与地面的摩擦力
B. 后轮上的电动机工作时是将机械能转化为电能
C. 静止的共享单车对水平地面的压力与共享单车的重力是一对平衡力
D. GPS定位系统是通过电磁波传递信息来确定共享单车位置的
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【题目】小明在做“测定小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小明连接的实物电路。
(1)连接好电路后闭合开关,发现小灯泡不亮且电压表无示数,电流表有示数且没超出量程,则产生故障的原因可能是______。
(2)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向_______(选填“A”或“B”)端滑动。
(3)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U-I图像。根据U-I图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_______W。
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