【题目】如图所示的电路中,电源电压恒为12V,小灯泡L的规格为“10 V10 W”,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,灯丝电阻保持不变。闭合开关S后,求:
(1)小灯泡L的电阻
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω时,小灯泡L的实际电功率;
(3)在滑动变阻器的电阻从2Ω调节到20Ω的过程中,滑动变阻器能获得的功率范围?(即最大功率和最小功率)
【答案】10Ω 2.5W 2W—3.6W
【解析】
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡阻值;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=UI=I2R求出小灯泡L的实际电功率;(3)在滑动变阻器的电阻从2Ω调节到20Ω的过程中,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流的变化范围,根据串联电路的电压特点和P=UI表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后求出其消耗的最大和最小电功率,从而得出答案。
(1)由R=可得,灯泡的电阻: RL= =10Ω; (2)当滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流: I= =0.5A,小灯泡L的实际电功率: PL=I2RL=(0.5A)2×10Ω=2.5W; (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为2Ω时,电路中的电流最大,则电路中的最大电流: I大= =1A,当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时,电路中的电流最小,则电路中的最小电流: I小= =0.4A,所以,电路中电流的变化范围为0.4A1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器消耗的电功率:
PR=URI′=(UI′RL)I′=(12VI′×10Ω)I′=12V×I′(I′)2×10Ω=3.6W(I′0.6A)2×10Ω,当I′=0.6A时,滑动变阻器的总功率最大,最大为3.6W,当I′=1A时,滑动变阻器的功率最小,PR小=3.6W(1A0.6A)2×10Ω=2W,所以,滑动变阻器能获得的功率范围为2W3.6W。
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【题目】小刚进行“测量小车的平均速度”的实验,如图所示,图中显示的是测量过程中小车分别在A、B、C三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)该实验的实验原理是_____。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面坡度较_____(填“大”或“小”)些。
(3)根据图示的数据信息,他测得小车AB段的平均速度是_____m/s。
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【题目】请阅读《柱形图》并回答题。
柱形图
为什么要作图像?科学家和科学工作者们在做实验时经常会产生大量的数据,一个变量就可能有成千上万的数据。怎样把这么大量的数据组织成容易读取和理解的数据呢?这就需要使用图像。
图像的类型有哪些?你可以使用许多种图像来组织数据。在你画图像之前有必要了解一下图像的类型。通常我们常用的图像有三种:折线图、柱形图和圆形图(也叫饼图)。在这里我们先认识一下柱形图。
什么是柱形图?当至少有一个变量是作定性分析时,就可以使用柱形图。例如,研究数学成绩(定量研究变量)与在做数学作业时听不同的音乐(定性研究变量)之间的关系,研究结果见下面的图,在这个柱形图中,每一个柱子代表一种音乐,柱子的垂直高度代表不同的数学成绩,高低差异显而易见。
如何绘制柱形图?柱形图在表示定性研究的数据时或变量被分为几类时非常好用。下面这个例子研究的是数学成绩(定量研究变量)与在做数学作业时听不同的音乐(定性研究变量)之间的关系。研究数据列在表中,根据表中数据作一个柱形图。
表 学生的数学成绩与作数学题时所听的音乐类型的关系
音乐类型 | 数学成绩(分) |
经典音乐 | 80 |
重摇滚 | 68 |
轻音乐 | 75 |
建立柱形图时应遵循以下步骤:
(1)在作图纸上画一条水平线(横轴)和一条垂直线(纵轴)。
(2)沿横轴列出要作图的各个项目的名称。然后写上横轴的总称。
(3)给纵轴写上因变量的名称,并关注单位。然后在纵轴上标出刻度,注意单位数值的间距要相同,纵轴数值范围要能包含所有的实验数据。
(4)给每一项画一个矩形,以纵轴上的刻度来决定所画矩形的高度,例如,经典音乐而言,根据收集到的数据,就画一个和纵轴上标有80刻度等高的矩形。所有矩形的宽度要相同,间距也要相等。标注所有的柱子,有许多标注的办法,总之标清楚就行。
(5)最后给柱形图加上标题。如图所示。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)表列出了几种动物发出和能听到的声音的频率范围(在一般情况下)。为了比较人类、狗和猫三种动物能听到的声音的最高频率。请根据表中的数据画一个柱形图。
表 几种动物能听到的和发出声音的频率范围
动物 | 可听到的声音的频率范围/Hz | 能发出的声音的频率范围/Hz |
人类 | 20~20000 | 85~1100 |
狗 | 15~50000 | 452~1800 |
猫 | 60~65000 | 760~1500 |
海豚 | 150~150000 | 7000~120000 |
(2)结合表内容,请回答一般情况下人类是否能够听到所有动物发出的最高频率的声音,并说明你判断的依据。
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【题目】阅读短文,回答问题:
郭守敬望远镜
“星汉灿烂,若出其里”。漫天星光绝大多数都来自宇宙中的恒星。怎样知道这些遥远且炽热的恒星的成分呢?用光谱!我们知道,阳光通过三棱镜后会发生色散,形成一条按照一定顺序排列的彩色光带,我们称之为光谱。太阳是恒星,因此太阳的光谱是一种恒星光谱。恒星光谱包含了恒星的很多“户口”信息,比如化学成分、密度、气压、温度、恒星年龄等。恒星光谱除了包含恒星自身的信息之外,还能告诉我们恒星以及它所在的星系是在远离还是在靠近我们,甚至还能告诉我们远离或靠近的速度有多大。观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
光谱望远镜是获取恒星光谱的有力工具。目前世界上最好的光谱望远镜是由中国天文学家自主研制的,以元代著名天文学家、数学家、水利工程专家郭守敬名字命名的“郭守敬望远镜”,如图所示,它可以将接收到的恒星的光会聚后通过色散系统形成恒星光谱,进而获取恒星的信息。它能够同时观测4000个天体,是当今世界上光谱获取效率最高的望远镜。在刚刚过去的七年巡天观测中(所谓“巡天观测”,就好比是“给天上的星星做‘人口’普查”),郭守敬望远镜共获取1125万条光谱,成为世界上第一个获取恒星光谱数突破千万量级的天文望远镜。我国科学家通过对这些恒星光谱的分析,绘制成了一个包含636万组恒星光谱参数的星表,重新确立了银河系晕(音yún)的内扁外圆的结构,并取得了其它一些令世界瞩目的重大发现,这在某种程度上增强了人类寻找另一个“地球”和地外生命的信心!
日前,郭守敬望远镜已开启新一轮的“霸气”巡天观测征程。使用郭守敬望远镜可以“普查”银河系更多的恒星,以它的观测能力,北半球天空仍然有约一亿颗星可观测,可以让“普查”资料更全面、更详细,更好地帮助我们了解银河系的历史、现状和未来。
(1)恒星发出的光经郭守敬望远镜的光学系统形成恒星光谱的现象属于光的_____现象。
(2)如图所示,阳光通过三棱镜,在光屏上呈现彩色光带,A、B是光带边缘的色光,则A为_____,B为_____。
(3)若某恒星远离我们的速度为v,它跟我们之间的距离为s,则v与s的比值是_____(选填“不变”或“变化”)的。
(4)已知“牧夫座星系团”距离我们约22亿光年时,它远离我们的速度约为4×104km/s,当该星系团距离我们约55亿光年时,它远离我们的速度约为_____km/s。
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【题目】晓彤利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变,实验依次用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,分析图象可得出结论是:____________。
(2)在上述实验中,晓彤测量阻值为5Ω的电阻中的电流后,要改测阻值为10Ω的电阻中的电流,他应该进行的操作是_________,再将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路中.再次读取电流表示数之前,他应进行的操作是:移动滑片,使电压表示数为_____V.
(3)晓彤想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为她的实验方案可行___(选填“可行”或“不可行”),你的理由是_____.
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【题目】某兴趣小组想测某岩石的密度,器材有:天平、砝码、量筒、烧杯、足量的水、胶头滴管等,他们经过思考,进行下面的操作:
(1)小闻把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端的零刻线处,如果此时指针如图甲所示,应向________调节平衡螺母,使天平平衡。
(2)小闻将砝码错放在左盘,待天平平衡后,如图乙所示,则石块的实际质量是_____g,利用量筒测岩石的体积,由图丙中的数据,可以计算出岩石的密度为_______g/cm3,实验中,由于没有考虑到岩石的吸水性,所以密度测量结果偏________(选填“大”、“小”).
(3)为了避免石块吸水对实验结果带来的影响,小闻把石块从水中取出,擦干表面的水,用正确的方法再次称量了石块的质量,此时石块质量为75.2g,那么石块的实际密度应该是______ kg/m3
(4)实验时,小闻不小心打碎了量筒,于是利用烧杯重新进行实验,他进行了如图丁所示的实验操作:
a. 用天平秤出石块的质量mo。
b. 将烧杯中装入适量的水,标记好水面的位置,测得烧杯和水的总质量为m1.
c. 为防止石块吸水带来的影响,他将石块用保鲜膜包裹好,放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,并用胶头滴管调节使水面恰好在标记处,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为m2
d. 通过计算,石块的密度表达式为ρ=____________(用题中给出的物理符号和ρ水表示)。
(5)实验结束后,他们进行讨论:若c操作中倒出水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将____________(选填“偏大”或“偏小”).
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【题目】小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑,小车到达A、B、C三处时电子表的显示如图所示(数字分别表示“时:分:秒”)
(1)该实验测量小车平均速度的实验原理是________;
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较________(填“大”或“小”);
(3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度偏________;(填“大”或“小”)
(4)小车从A运动到B,运动的速度是________。
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【题目】如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同
(1)比较不同液体的比热容,可以选择_____和_____两图
(2)比较不同燃料的热值,可以选择_____和_____两图
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【题目】某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器,称之为欧姆表,连接的电路如图,已知电路中电源电压保持不变,制作步骤如下:
(1)在A与B之间连接导线,调节滑动变阻器R1,使电流表示数为0.6A(即满量程),把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”.
(2)保持滑动变阻器R1不变,当在AB之间接一阻值为60Ω电阻时,电流表示数为0.3A.此时滑动变阻器R1的有效阻值为______Ω,把“60Ω”数值标在电流表刻“0.3A”处.
(3)据此原理,通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值,则在电流表刻度“0.4A”处应标的电阻值是____Ω,用此原理改装成的欧姆表,其刻度是____ (选填“均匀”、“不均匀”)的.
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