【題目】在綜合實踐活動中,科技小組設(shè)計了一個能反映水平風力大小的裝置,如圖甲所示,電源電壓恒為16V,R0為定值電阻,L為額定電壓是2.5V的小燈泡,其I—U關(guān)系的部分數(shù)據(jù)如圖乙所示,AB為長14cm、阻值為60Ω粗細均勻的電阻絲(電阻絲的阻值與長度成正比),OP為質(zhì)量、電阻均不計的金屬細桿,下端連接一個重2N的圓球P,閉合開關(guān)S,無風時,OP下垂并與A端接觸,此時電流表示數(shù)為0.2A;有風時,OP繞懸掛點O轉(zhuǎn)動,風對球的作用力F方向始終水平向右,已知OA為10cm,OP始終與AB接觸良好且無摩擦;求:
(1)電流表示數(shù)為0.2A時,燈泡的電阻為多少Ω;
(2)無風時R0消耗的電功率;
(3)為保護電路,允許風對球施加的最大作用力。
【答案】(1)5Ω;(2)0.6W;(3)1.4N。
【解析】
(1)由圖可知,燈泡、定值電阻R0和電阻絲串聯(lián);因串聯(lián)電路電流處處相等,所以,當電流表示數(shù)為0.2A時,通過燈泡的電流為0.2A,由圖乙可知此時燈泡兩端的電壓為1V,燈泡的電阻:
RL==5Ω;
(2)無風時,OP下垂并與A端接觸,電阻絲接入阻值最大為60Ω,電阻絲兩端的電壓:
UAB=IRAB=0.2A×60Ω=12V,
根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得,R0兩端的電壓:
U0=U-UL-UAB=16V-1V-12V=3V,
則此時R0消耗的電功率:
P0=U0I=3V×0.2A=0.6W;
(3) R0的阻值:
R0==15Ω,
由于燈泡的額定電壓為2.5V,則電路中最大電流等于燈泡正常工作時的電流,由圖乙可知最大電流為
I′=0.3A,
此時風對球的壓力最大,OP繞O轉(zhuǎn)動的角度最大,設(shè)此時OP與AB的接觸點為C,則根據(jù)歐姆定律可得,R0兩端的電壓:
U0′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以RBC兩端的電壓:
UBC=U-U額-U0′=16V-2.5V-4.5V=9V,
此時電阻絲連入電路的電阻:
RBC==30Ω,
由于電阻絲的電阻與電阻絲的長度成正比,則:
,
BC=×AB=×14cm=7cm,
AC=AB-BC=14cm-7cm=7cm,
如圖所示:
把OP視為一根杠桿,F的力臂為OD,G的力臂等于PD,根據(jù)杠桿平衡條件可得:
F×OD=G×PD,
,
由于
△OAC∽△ODP,
根據(jù)相似三角形的知識可得:
,
,
F=×2N=1.4N。
答:(1)電流表示數(shù)為0.2A時,燈泡的電阻為5Ω;
(2)無風時R0消耗的電功率為0.6W;
(3)為保護電路,允許風對球施加的最大作用力為1.4N。
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【題目】如圖所示,為小華設(shè)計的“探究電流與電阻關(guān)系”的實物電路圖.(器材中有 3 個阻值不同的定值電阻)
(1)連接電路時開關(guān)應(yīng)處于_______狀態(tài).
(2)開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至_______(選填“A”或“B”)端.
(3)移動滑動變阻器滑片P,當電壓表示數(shù)為 2V 時,記下電流表示數(shù).當更換第 2 個定值電阻后,電壓表示數(shù)如乙圖所示.為完成探究,她將滑動變阻器的滑片P向_______(選填“左”或“右”)移動,直到完成第 2 次實驗.
(4)探究完成后,可以得出的結(jié)論是_______________________.
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【題目】如上圖所示,通過 A、B兩個電路元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示。元件A的電 阻=_____ Ω,將A、B串聯(lián)后接入電路,當電源電壓是 4.5V 時,通過A的電流是______A; 將A、B并聯(lián)后接入電路,當通過 B 的電流為0.2A時,A兩端的電壓是______V。
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【題目】探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”時,同學們用酒精燈同時開始均勻加熱質(zhì)量和初溫都相等的沙子和水,裝置如圖.下列說法正確的是( )
A.實驗中,沙子吸熱升溫較快,說明沙子吸熱能力較強
B.在本實驗中,物體吸熱多少是由物質(zhì)的種類決定的
C.實驗中,將沙子和水加熱到相同溫度時,它們吸收的熱量相同
D.實驗中,加熱相同的時間,末溫低的物質(zhì)吸熱能力強
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【題目】關(guān)于下圖所示的四個情景,下列說法中正確的是
A.兩個底面削平的鉛塊緊壓在一起后能吊住重物,這是大氣壓的作用
B.抽去玻璃板后,兩瓶中的氣體逐漸混合,說明瓶中氣體分子間存在斥力
C.金屬管裝有少量乙醚,迅速拉動纏在金屬管外的皮繩,可使管內(nèi)的乙醚溫度升高
D.是內(nèi)燃機的做功沖程,此沖程中活塞的機械能轉(zhuǎn)換化為燃氣的內(nèi)能
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【題目】如圖是兩個演示實驗和四沖程汽油機的兩個沖程的示意圖。與汽油機做功沖程原理相同的是圖___所示的演示實驗:圖_______表示汽油機正處于壓縮沖程,若該汽油機每秒鐘完成60個沖程,則每秒它對外做功_______次。
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【題目】在“探究導體的電流與電壓的關(guān)系”實驗中,提供的器材有:5Ω的定值電阻R,滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω 1A”,電流表,電壓表,電壓為3V的電源,開關(guān)和導線。
(1)如圖1是小翔連接的實驗電路,開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最_______(選填“左”或“右”)端,接下來他閉合開關(guān),將觀察到電流表示數(shù)為_______A,電壓表示數(shù)為_______V;
(2)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)圖1電路中有一根導線連接錯誤,請在這根導線上打“×”,并畫出正確的導線連接;
(__________)
(3)小翔改正錯誤連接后,將5Ω的定值電阻接入電路進行實驗。最終描繪的I-U圖線如圖2所示,由此可得出的結(jié)論是:在電阻一定時,導體中的電流與導體兩端電壓成______;其中數(shù)據(jù)點______不是由真實實驗得到的,你判斷的理由是:__________________。
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【題目】圖甲是探究“通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的電路,電源電壓恒為3V。
(1)探究電流與電壓的關(guān)系時,應(yīng)保持_____不變(選填“R1”或“R2”)。
(2)探究電流與電阻的關(guān)系時,當R1的阻值是2Ω,電流表示數(shù)是1.0 A;要使電流表示數(shù)是0.5A,R1的阻值是____Ω;多次測量后,作出的I—R1圖像是圖乙中的____。
(3)該同學為研究可變電阻功率的變化規(guī)律,他將R1換成阻值為5Ω的定值電阻,把R2換成阻值范圍是0~10Ω的電阻箱。實驗中R2從lΩ逐漸調(diào)大到10Ω,實驗數(shù)據(jù)如下表,當R2消耗的功率最大時,其電阻約為(__________)
A.4ΩB.5ΩC.6ΩD.4Ω和6Ω
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
R2/Ω | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
I/A | 0.50 | 0.43 | 0.33 | 0.27 | 0.23 | 0.20 |
P2/W | 0.25 | 0.37 | 0.44 | 0.44 | 0.24 | 0.40 |
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【題目】小明和小華騎著自行車在放學回家的路上,小華看見紅燈亮起時,小明遠遠的就停止蹬踏,讓車自由滑行,車恰好停在斑馬線.小華想:車滑行的距離可能與哪些因素有關(guān)呢?經(jīng)過思考,她提出了如下的猜想:
猜想一:車滑行距離與車的質(zhì)量有關(guān)
猜想二:車滑行距離與車的初速度有關(guān)
如圖甲所示,為了驗證上述猜想,他們在老師的指導下,找來小車、鉤碼、刻度尺和速度采集器,按以下步驟進行實驗:
a.在小車上加數(shù)量不同的鉤碼后,讓小車從斜面同一高度靜止滑下到水平面上,記下小車和鉤碼總質(zhì)量m、滑行距離s:
b.將小車從斜面的不同高度滑下,用速度采集器測得小車到水平面的初速度v,記下小車在水平面上的滑行實驗數(shù)據(jù)如下表:
序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
總質(zhì)量m/kg | 0.10 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
初速度v/(m/s) | 0 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
滑行距離s/m | 0 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.90 | 1.60 | 2.50 |
(1)小華是依據(jù)機械能的有關(guān)知識提出猜想的,這個知識是______。 分析序號______的數(shù)據(jù),可得出猜想一是的___________ (選填“正確”或“錯誤”) .
(2)由表格中選擇數(shù)據(jù),在圖描點畫出小車在水平面的滑行距離與初速度之間的關(guān)系圖線:
(______)
由實驗數(shù)據(jù)可知,小車滑行距離s與初速度v的關(guān)系式為_______________。
(3)小明提出“車滑行的距離可能還與地面的粗糙程度有關(guān)”,為了驗證這一猜想,他們應(yīng)該在________(選填“斜面”或“水平面”)墊上粗糙程度不同的玻璃、棉布和毛巾。當小車在棉布表面滑行的過程中,小車克服摩擦力做功的功率________ ( 選填“變大”、“變小”或“不變”)。
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