【题目】如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~15V.电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示.则下列结果正确的是
A.电源电压为20V
B.R1的阻值为5Ω
C.为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为4~30Ω
D.开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【答案】D
【解析】
由电路图知道,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压.
AB.由图乙知道,当R2=10Ω时U1=12V,当R2′=20Ω时U1′=8V,由于串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流分别是:
,
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,所以,电源的电压是:
,
代入数据解得:
R1=10Ω,U=24V,
故AB错误;
C.当电压表的示数U1″=15V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的电流是:
=1.5A,
此时滑动变阻器两端的电压是:
U2小=U﹣U1″=24V﹣15V=9V,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值是:
=6Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,所以,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω~30Ω,故C错误;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,则
=14.4W,
故D正确.
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【题目】如图所示底面积为20cm2,高50cm的薄圆柱形玻璃桶,它的底部放入适量的沙子使其竖直漂浮在水槽中,水槽底面积为50cm2,高30cm,玻璃桶的底部在水面以下的深度为10cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求放入适量沙子的玻璃桶所受浮力;
(2)在装有沙子的玻璃筒中放入一个体积50cm3的石块儿,此时 玻璃筒底部在水面下的深度h=20cm。石块的密度为多少?
(3)若将装有沙子的玻璃筒中放入的石块取出,放入水中,液面静止时,水槽底部所受水的压强变化了多少?
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【题目】在“设计制作模拟调光灯”的综合实践活动中,小华设计的电路图如图所示,已知电源电压为6V,小灯泡上标有“4.8V 0.4A”字样,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”,假设小灯泡灯丝电阻固定不变,他正确连接电路且操作规范后闭合开关,此时电路中的电流是_____A,该电路不足之处是当滑动变阻器接入电阻过小时,会烧坏灯泡,对此你改进的措施是_____。
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【题目】先把一个重为0.5N的木块放人装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态;再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒人浓盐水并观察现象。本实验下列判断错误的是( )
A.在水中静止时,木块受到的浮力为0.5N
B.加入盐水后,木块受到的浮力将变大
C.加入盐水后,木块排开盐水的体积将变小
D.加入盐水后,木块排开盐水的质量将不变
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【题目】质量可忽略的细绳上端固定,下端系一质量为m的小球,做长为l的单摆(摆),如图所示。意大利物理学家伽利略曾经观察教堂中的吊灯发现“摆的等时性”,即“不论摆动的幅度大些,还是小些,完成一次摆动的时间是一样的”。请你设计实验,验证此单摆摆动一次的时间与摆球的质量m是否有关。
实验器材: _____________________________________________;
实验步骤: _____________________________________________ ;
实验结论: _____________________________________________。
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【题目】某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
表1
次数 | 1 | 2 | 3 |
R | 5 | 10 | 20 |
I | 0.2 | 0.1 |
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大____________。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于_______端(选填“A”或“B”)
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是_______________
(4)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为__________A。
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向_____________(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为_________V 时,读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由表1实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________
(6)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S和S1,此时电流表的示数为。
②闭合S,断开S1,此时电流表的示数为。
③请用已知量R0和测出量,表示出未知电阻Rx的表达式,则Rx=____________。
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【题目】小东同学利用如图所示的实验装置探究通电螺线管周围磁场特点:
(1)闭合开关后,小东观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N极指向螺线管的___(选填“左”或“右”)端;
(2)小东断开开关,将图中电源的正负极对调后,再闭合开关。他又观察到放在螺线管下方的小磁针静止时N、S极的指向也发生了对调。请你根据小东观察到的这一现象,提出一个可探究的科学问题:____________________。
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【题目】如图所示是一种无线门铃发射器,它不需要安装电池。发射器内部提供电能的部件是由位置固定的永磁体和可以左右滑动的绕有线圈的铁芯组成,当按下门铃按钮时就会推动铁芯向左运动,松手后弹簧又将铁芯向右弹回。下列实验中和门铃提供电能的部件工作原理相同的是( )
A.B.C.D.
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【题目】为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻,R为压敏电阻,压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连,,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表:(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V)
压敏电阻受到的压力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
压敏电阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
(1)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动;定值电阻R0的阻值为多少____?该浮体重力为10N,浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N____?
(2)在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,要使排水装置符合设计要求,应该将与压敏电阻相连的压板向_____(填“左”或“右”)移动;
(3)若选用额定功率为5kW的排水电动机,排水泵机械效率为80%,工作2小时能将多少kg的水抽到6米高处____?(g=10N/kg)
(4)“发电玻璃”面积为0.2m2,其光电转化率为10%,要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时____?(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算)
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