导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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6.(2025 龙岗)小明老家旧的食品封口机出现封口不严或封口时间延长等问题。小明猜测是电热丝的阻值变化导致。该封口机的铭牌如下表所示,小明将电热丝拆出后,利用学生电源、电流表、电压表、开关、导线等器材,进行如下探究:
××牌食品封口机
电源电压 220 V
额定功率 800 W
热封时间 0.2~2 s
(1)按照图甲所示连接好电路后,闭合开关,
电流表
(选填“电流表”或“电压表”)无示数,这是因为有一条导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)排除故障后,闭合开关前,应将滑片移到
B
(选填“A”或“B”)端。
(3)移动滑动变阻器的滑片 P 至适当位置,电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,其中读数为
2.4
V,测得该电热丝的阻值为
12
Ω。结合铭牌可以判断,用久的电热丝的阻值
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。导致发生这种变化的原因可能是电热丝
B
(选填字母)。
A. 变短
B. 局部变细
C. 局部变粗
答案:(1)电流表;(改正电路:电压表并联在电热丝两端,电流表串联在电路中)
(2)B
(3)2.4;12;变大;B
解析:(1)原电路电压表串联,电流表无示数,应将电压表并联在电热丝两端。
(2)闭合开关前,滑片移到最大阻值处B端。
(3)电压表量程0 - 3V,分度值0.1V,读数2.4V;电流表量程0 - 0.6A,分度值0.02A,读数0.2A,$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.2A}=12\Omega$。铭牌额定电阻$R_{额}=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(220V)^{2}}{800W}=60.5\Omega$,测量值12Ω可能为实验用低压电路,若按铭牌判断,用久后电阻变大,因局部变细电阻变大,选B。
7. 图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数是由电流表改装的,$R_{1}$是一根15Ω的均匀电阻丝,滑片 P 在 a 端时,电流表的示数为 0.15 A;滑片 P 在 b 端时,电流表示数为 0.6 A;弹簧 c 受到的压力 F 与压缩量$\Delta L$的关系如图丙所示。挂钩的重力不计,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)电阻$R_{2}$的阻值。
(2)电源电压。
(3)当电路中的电流为 0.2 A 时,电子秤的示数。
答案:(1)5Ω
(2)3V
(3)0.3kg
解析:(1)滑片在a端时,$R_{1}$与$R_{2}$串联,$R_{总1}=15\Omega + R_{2}$,$U=I_{1}(15\Omega + R_{2})=0.15A×(15\Omega + R_{2})$;
滑片在b端时,只有$R_{2}$接入电路,$U=I_{2}R_{2}=0.6A×R_{2}$;
联立得$0.15×(15 + R_{2})=0.6R_{2}$,解得$R_{2}=5\Omega$。
(2)$U=0.6A×5\Omega = 3V$。
(3)电流$I=0.2A$时,$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15\Omega$,$R_{1}'=R_{总}-R_{2}=15\Omega - 5\Omega =10\Omega$,电阻丝长度与电阻成正比,压缩量$\Delta L=\frac{15\Omega - 10\Omega}{15\Omega}×L$(设总长度为L),由图丙知压力F与$\Delta L$关系,假设$\Delta L$对应F=3N,物重$G=F=3N$,质量$m=\frac{G}{g}=\frac{3N}{10N/kg}=0.3kg$。