【题目】现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0~1A的电流表,三个阻值已知的电阻(20
)、
(30
)、
(10k
),开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10
的未知电阻
的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(____)
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;_____
(3)写出待测电阻的数学表达式_____(用已知量和测量量表示)。
【答案】 实验步骤:①按电路图连接电路;②只闭合开关
,读出电流表的示数为
;③只闭合开关
,读出电流表的示数为
表达式:
或
【解析】
(1)由于只有1个电流表,故而可以使待测电阻与某个定值电阻即电流表串联;
根据串联电路电流规律,电流表的读数等于通过各个用电器的电流;
根据欧姆定律,用电流乘以定值电阻阻值,即为定制电阻两端电压;
根据串联电路电压关系,用总电压减去定制电阻两端电压和电流表两端电压,就等于待测电阻两端电压;
根据欧姆定律计算出待测电阻;
由于电流表内阻未知,故而需要先测量电流表在电路中分担的电压。
根据串联电路电压规律,电路中用电器分担的电压与用电器电阻有关,故而,为了能够更为准确的测出待测电阻,测量电流表分压值时,电路中的定值电阻应该与待测电阻接近,故R3不合适,不选。
电源电压36V,电流表量程0~1A,则根据欧姆定律电路中最小电阻为Rmin=;
与电流表和待测电阻串联的电阻应选R2;
按照上述思路,电路设计如图所示:
(2)根据电学实验的一般步骤和本实验原理,实验步骤如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关,读出电流表的示数为
;
③只闭合开关,读出电流表的示数为
;
(3)只闭合开关,电流表分担的电压UA=36V﹣
(
+
);只闭合开关
,待测电阻两端电压等于U=36V﹣
﹣UA=
(
+
,根据欧姆定律,得待测电阻Rx=
=
,代入
=20
、
=30
,得:
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【题目】如图所示的液态金属,常温下是液体,拥有金属的特点,具有低熔点、熔融后塑形强、高硬度、耐腐蚀、高耐磨等特点,其导热和比热容远远高于水等传统导热剂,下列关于液态金属说法错误的是
A. 该材料可以制作电子元器件
B. 利用该金属可以做成各种形状的加热装置
C. 采用这种材料可以制造更加结实耐用的手机外壳
D. 一定质量该液态金属和水,吸收相等热量,该金属温度变化量较小
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【题目】小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,电源电压约为3V,Rx的阻值约为10Ω。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变小。
(____________)
(2)对照图甲实物电路,请你在虚线框内添上所缺的电学元件和导线,把电路图补画完整。
(___________)
(3)闭合开关,两电表均无示数。将电压表接在变阻器两端时也无示数,但接在开关两端时有示数,则电路故障是______。
(4)排除故障后,闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙,则未知电阻Rx=______Ω。
(5)小华认为:不用电流表,只用电压表和阻值为400Ω的定值电阻R0,由图丁同样可以测得未知电阻Rx的阻值。小华设计方案如下:
a.闭合S1、断开S2,读出电压表示数为U1;
b.闭合S1、S2,读出电压表示数为U2。
①电阻Rx的表达式为Rx=______(用测量值U1、U2及R0来表示)。
②利用提供的实验器材,小华设计方案______(选填“能”或“不能”)准确测得电阻Rx的阻值,你判断的理由是______。
(6)若将待测电阻换成额定电压2.5V小灯泡测额定功率,通过小灯泡的电流随着它两端电压的变化如图戊所示。分析图象可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会______(选填“增大”、“不变”或“减小”),该小灯泡的额定功率为______W。
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【题目】如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码。弹簧测力计的示数F与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示。则钩码的重力大小为_______ N;当弹簧测力计的示数是1.5N时,钩码受到的合力大小是_______ N。从开始提升到hA=30cm的过程中,弹簧测力计的拉力对钩码做功为______________ 。
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【题目】小明在探究凸透镜成像规律时,做了如下实验:①用平行光正对凸透镜照射,移动光屏得到一个最小、最亮的光斑,如图1所示;②保持该透镜位置不变,将点燃的蜡烛放在如图2所示的位置,移动光屏得到烛焰清晰的像(图中未画出)。则( )
A. 实验②中,烛焰在光屏上成放大的像
B. 实验②中,像到透镜的距离一定大于15cm
C. 若增大蜡烛与透镜的距离,所成的像会变大
D. 若使该透镜成虚像,蜡烛与透镜的距离应小于10cm
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【题目】如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为、
。质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为h(水的密度为
)。下列说法不正确的是
A. 木球的密度为
B. 木球的密度为
C. 剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为
D. 剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为T
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【题目】如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知罐笼的底面积是,被提升的建筑材料重为2800N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升了20s。拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示。不计动滑轮和钢丝绳的重及摩擦。求:
(1)拉力F的大小;
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率;
(3)当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时,对地面的压强。
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【题目】冰雪运动越来越受到人们的喜爱,如图所示是一款雪地摩托,其净重为160kg,静止时与地面接触的总面积为500cm2,当其以最大功率72kW在水平雪地上匀速直线行驶时,最高速度可达108km/h。(g=10N/kg)请计算:
(1)雪地摩托静止时对水平地面的压强;
(2)当该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶500 s发动机输出的牵引力;
(3)该车发动机为一款单缸4冲程汽油机,若其效率为24%,则该车以最大功率在水平雪地上用最高速度匀速直线行驶500 s,需要多少千克汽油?(汽油的热值为q=4.6×107J/kg)
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【题目】小红在探究凸透镜成像规律的实验中,选择了焦距为10cm的凸透镜。她将点燃的蜡烛、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,如图所示。在保持蜡烛和光屏的位置不变的条件下,为了在光屏上得到烛焰放大的像,小红应将凸透镜向_____移动(选填“左”或“右”),这一实验现象可以说明_____成像特点(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”);若点燃的蜡烛与凸透镜间距离小于10cm,小红应该在_____(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像。
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