【題目】在“測量小燈泡電功率”實驗中,如圖甲所示,電源電壓恒為4.5V,小燈泡標有“2.5V”字樣,電流表、電壓表、滑動變阻器“10Ω2A”和“50Ω1A”,開關各一個,導線若干。
(1)如圖所示,實驗電路存在連接錯誤,只需改動一根導線,即可使電路連接正確,請你在應改動的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法。
(__________)
(2)正確連接導線過后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)較大,故障是:_____。
(3)排除故障后,逐漸移動滑片,看到電壓表示數(shù)如圖乙,為使燈泡正常發(fā)光,應向_____(填“左”或“右”)端移動滑片P,圖丙為燈泡的U﹣I圖象,可知燈泡的額定功率為_____W,根據(jù)上述情況,實驗中應選擇的滑動變阻器為_____。
(拓展)完成上述實驗后,實驗小組又設計了如圖丁所示的電路,測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗方案如下:(電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R1)
①閉合開關S1,移動R1滑片,使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。
②閉合開關S2,保持R1滑片位置不動,移動R2滑片,使電流表的示數(shù)為I額。
③保持_____滑片位置不動,將另一個滑動變阻器滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。
④小燈泡額定功率的表達式為P額=_____。(用I額、I1、I2、R1表示)。
【答案】 燈泡斷路 右 0.5 50Ω1A R2
【解析】
(1)[1]原電路中,電壓表測電源電壓,是錯誤的;電壓表應測燈的電壓,應將連接電壓表3接線柱與變阻器右下接線柱的連線去掉,將電壓表3接線柱與燈的右接線柱連接起來,如下所示:
(2)[2]閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路斷路,又因為電壓表示數(shù)較大,故電路故障是燈泡斷路;
(3)[3]由圖乙所示電壓表可知,其量程為03V,分度值為0.1V,所以示數(shù)為2.2V, 小于燈泡額定電壓2.5V,為使燈泡正常發(fā)光,應增大電路中電流,減小電路中電阻,所以應把滑片向右端移動;
[4]由圖象可知,燈泡額定電壓2.5V,對應的電流為0.2A,故燈泡額定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[5]由圖丙知當小燈泡的電壓為2.5V,電流為0.2A,此時滑動變阻器兩端的電壓
此時滑動變阻器接入電路的阻值為
由圖乙所示可知,電壓表示數(shù)為2.2V,電路中的電流小于0.2A,則滑動變阻器兩端的電壓為
由于電路中的電流小于0.2A,此時滑動變阻器連入電路的阻值要大于10Ω,因此應選規(guī)格為“50Ω1A”的B滑動變阻器;
【拓展】
③[6]保持R2滑片位置不動,將R1的滑片移到最左端,電流表的示數(shù)為I1,再將此滑動變阻器的滑片移到最右端,電流表的示數(shù)為I2。
④[7]變阻器R1的最大阻值為R,因電源電壓不變,則由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得
解得
小燈泡額定功率的表達式為
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【題目】如圖所示,質量都是60kg的小杰與哥哥進行爬竿比賽,小杰先到達竿頂然后勻速下滑,此時哥哥正在勻速上爬。對于此時他們所受摩擦力f的大小與方向,分析正確的是( )
A.f小杰=600N,豎直向上;f哥哥=600N,豎直向上
B.f小杰=600N,豎直向上;f哥哥=600N,豎直向下
C.f小杰<600N,豎直向上;f哥哥>600N,豎直向下
D.f小杰<600N,豎直向下;f哥哥>600N,豎直向上
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【題目】“阿波羅”登月飛船脫離地球引力后關閉所有發(fā)動機,在不受力的情況,由于_____仍可繼續(xù)飛行,奔向月球,這說明了力不是_____的原因;如圖,兩個相同的物體疊放在一起,當B受到5N的水平拉力時,兩個物體一起向右勻速直線運動,則A與B之間、B與地面之間的摩擦力分別為_____N和_____N。
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【題目】現(xiàn)在許多家庭都使用熱水器進行洗澡。小明家的熱水器將100kg的水由20℃加熱到30℃,不計熱損失,需要消耗______kg的天然氣。(已知c水=4.2×103J/(kg℃),q天然氣=4.2×107J/kg)。小明在洗澡后發(fā)現(xiàn)浴室里熱水器上的A、B兩根水管中(如圖所示),水管A上布滿水珠,水管B上完全見不到水珠。你認為A管通的是____________(選填“熱”或“冷”)水。
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【題目】如圖所示,以速度υ斜向上拋出小球,球出手到落地的過程,空氣阻力忽略不計,下面關于機械能的說法中正確的是( 。
A.球到最高點時動能為零B.球出手時重力勢能最大
C.球的機械能保持不變D.球落地時機械能最大
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【題目】如圖所示,盛有液體甲的薄壁圓柱形容器和均勻圓柱體乙放置在水平地面上,將兩個完全相同的物塊(物塊密度大于液體甲的密度),一個浸沒在液體甲中,另一個放在圓柱體乙上.液體甲對容器底部的壓力增加量和壓強增加量分別為△F甲和△p甲,圓柱體乙對水平地面壓力增加量和壓強增加量分別為△F乙和△p乙,則( )
A.△F甲一定小于△F乙 B.△F甲可能大于△F乙
C.△p甲一定大于△p乙 D.△p甲可能等于△p乙
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【題目】如圖所示,盛有水的容器A放在水平桌面上,若將物體B完全浸沒在水中后,水不溢出,則水對容器底部壓強的變化量Δp水與容器對水平桌面壓強的變化量Δp桌的大小關系是( 。
A.Δp水一定小于Δp桌B.Δp水可能大于Δp桌
C.Δp水一定等于Δp桌D.Δp水可能等于Δp桌
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【題目】下圖物理圖像所表示出的各物理量之間的關系,正確的是( 。
A.圖甲為某種物質的質量與體積關系,由圖像可知,該物質的密度為1.5g/cm3
B.圖乙為物體的重力與物體質量關系,由圖像可知,重力與質量的比值為10N/kg
C.圖丙為某導體中電流跟它兩端電壓的關系,由圖像可知,此導體的電阻為5Ω
D.圖丁為某物體的路程與時間關系,由圖像可知,該物體運動的速度為5m/s
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【題目】如圖所示,電源電壓為6V且保持不變,R0=30Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”,電流表的量程為“0~0.6A”,小燈泡上標有“3V 1.5W”字樣.不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全,則( )
A.當S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4Ω~20Ω
B.當S閉合,S1、S2都斷開時,電路消耗最大功率是3.6W
C.當S、S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率最小值為2.4W
D.當S、S1、S2都閉合時,滑動變阻器接入電路的最小阻值是15Ω
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