【题目】某物理小组进行电学探究实验。
次数 | 一 | 二 | 三 |
U/V | 4 | 6 | 8 |
I/A | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
(1)轩轩探究“电流与电阻两端电压的关系”,他利用电源(电压为10V)、电流表、电压表、定值电阻(阻值为20Ω)、滑动变阻器(“40Ω 1A”)、开关和若干导线,进行实验探究。
①轩轩连接完图甲所示的电路后,立即闭合开关,发现电压表的示数为_____V.此时电流表的示数为_____A。
②轩轩发现电路中有一条导线连接错误,请你帮他在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(_____________)
③改正错误后,车南将滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“右”或“左”)端,闭合开关,他多次改变滑动变阻器的阻值,得到了如上表所示的电压表和电流表的数据,可得出结论:当电阻一定时,_____。
④轩轩又利用以上的器材连接了如图乙所示的电路图,探究“电流与电阻大小的关系”。实验中。他在a、b间分别接入20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω的定值电阻,为了能完成这五次实验,他应控制电压表示数不变的范围是:_____V﹣10V。
(2)宁宁想测一个额定电压为3.8V的小灯泡L的额定功率。他在图乙中的a、b间接入这只灯泡,实验时,他调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为2.5V,宁宁应该向_____(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,此时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W。
(3)宁宁发现实验桌上有一个未标阻值的定值电阻Rx.于是利用刚刚实验用的小灯泡L(已知U额和P额)又找来了一个电压未知的电源、滑动变动阻器、电流表,开关和若干导线,设计了如图丁所示的电路图并测出了Rx的阻值,请你将他的实验步骤和表达式补充完整。
①闭合开关S1,将S2接_____(选填“a”或“b”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_____(用已知物理量的符号表示)
②闭合开关S1,将S2接另一触点,读出此时电流表的示数为I1;
③则表达式Rx=_____(用字母表示)。
【答案】0 0.5 左 通过导体的电流与导体的电压成正比 6 右 1.9 b
【解析】
(1)①[1][2]图甲所示的电路中变阻器连入电路的电阻为0,电压表与电流表并联,电压表示数为0,由欧姆定律电路中的电流:
;
②[3]电压表应与电阻并联,如下所示:
③[4]为保证电路安全连接电路时应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端;
[5]由表格数据可知,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,即当电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比;
④[6]研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数U表不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣U表,
根据分压原理有:
即
,
因电压表示数保持不变,故上式左边为一定值,右边也为定值,当变阻器最大电阻连入时,对应的定值电阻最大,即
,
故U表=6V,即应控制电压表示数不变的范围是6V﹣10V;
(2)[7]灯在额定电压下正常发光,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压;
[8]图丙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,灯的额定额定功率:
PL=ULIL=3.8V×0.5A=1.9W;
(3) [8][9][10]①闭合开关S1,将S2接b,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为小灯泡的额定电流即示数为;
②闭合开关S1,将S2接另一触点,读出此时电流表的示数为I1;
在①中,电流表测通过灯的电流,根据欧姆定律,此时灯正常发光,
在②中,因电路的连接关系没有变,各用电器的电阻和电压均不变,灯仍正常发光,此时电流表测灯与待测电阻并联的电流,由并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流:
;
由欧姆定律可得表达式为:
。
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【题目】如图所示为一吊运设备的简化模型图,图中虚线框里是滑轮组(未画出)。滑轮组绳子自由端由电动机拉动,现用该设备搬运水平地面上的物体A,已知A与地面接触面积为0.2m2,当对A施加竖直向上的拉力TA=1000N时,物体A静止,此时,物体A对地面压强为5×103 Pa。求:
(1)物体A的重力GA。
(2)当电动机对滑轮组绳子的自由端施以F=625N的拉力时,物体A恰以速度v被匀速提升,已知此时拉力F功率为500W,滑轮组机械效率为80%,不计各种摩擦和绳子质量,物体A的速度v为多少。
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【题目】把一个苹果放入水中,苹果悬浮。从水中取出苹果,切成一大、一小两块,如图所示,将小块苹果放入水中,发现小块苹果沉入水底,据此现象可以推断:若将大块苹果浸没入水中,松手后大块苹果将会___________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。你推断的理由是___________。
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【题目】如图甲所示,将光敏电阻Rg和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在电压不变的电源上。其中,定值电阻R0=14Ω,光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:[“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E;单位是坎德拉,符号为cd。],求:
光强E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光敏电阻Rg/Ω | 24 | 12 | 8 | 6 | 4.8 | 4 |
(1)在图乙的坐标纸上绘制出光敏电阻Rg随光强E变化关系的图象。
(2)当光强为4cd时,闭合开关,电流表的示数为0.3A时,则电压表的示数为多大?
(3)当光强为1.5cd时,闭合开关,则电流表的示数为多大?若通电1分钟,定值电阻R0上产生的热量为多少?
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【题目】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V.则电源电压为_____V,R1的阻值为_____Ω。
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【题目】如图所示,电源电压不变,先闭合S1,再闭合S2,下列说法正确的是( )
A. 电压表、电流表示数均变小
B. 电压表示数变大,电路总功率变大
C. 电压表示数不变,总电阻变小,电流表示数变大
D. 电压表与电流表示数的比值变大
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【题目】如图所示,一矿泉水瓶,装满500g水后,放在水平桌面上静止不动,若空瓶的质量为50g,瓶与桌面的接触面积为10cm2,则桌面对瓶的支持力为 N,瓶对桌面的压强是 Pa.把水倒满一个高10cm的薄纸杯,杯底受到的水的压强是 Pa.如果在瓶侧壁不同高度的地方用锥子扎出上、下两个小孔,打开瓶盖,可以观察到从 (填“上”或“下”)孔流出的水喷得较急.(取g=10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
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【题目】如图,在2019年央视春晚上的武术表演《少林魂》中,演员们排列整整齐齐:“行是行,列是列”。如果同一列的演员,后面的人只能看到前面的人,说明队伍就排列成了一条直线,下列成语中也包含了此原理的是( )
A.镜花水月B.鱼翔浅底C.立竿见影D.海市蜃楼
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【题目】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,吴豪同学设计了如图的实验。
(1)分别让同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,是为了使小车到达水平面时的_____相同。
(2)如图,小车受到的阻力越小,运动的距离超远若水平面光滑,且足够长,小车将做_____运动,从而发现物体的运动不需要_____来维持;_____的实验也是在实验的基础上加科学的推理得出结论的。
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