精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情

【題目】物理興趣小組制作了如圖甲所示的測量大氣壓強裝置,其中彈簧的伸長長度(△L)跟所受拉力(F)的關系如圖乙所示,注射器的最大刻度為20ml,全部刻度的長度為20cm,電源電壓為6V,電阻R0的阻值為,電阻R是長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲,電壓表的量程為0﹣3V.該氣壓計使用前先將注射器活塞推到頂端排盡注射器內的空氣,并用橡皮帽將注射器孔封閉。

(1)當外界大氣壓為1標準大氣壓時,將彈簧右端固定在注射器的活塞上,向左拉彈簧另一端使活塞右端滑動到注射器的中部靜止,然后將彈簧左端固定在支架上,如圖甲所示。若活塞與注射器內壁摩擦忽略不計、注射器內視作真空,此時,彈簧對活塞的拉力F_____活塞受到的大氣壓力F大氣(選填大于”、“等于小于),彈簧伸長的長度為_____。(取1標準大氣壓=1.0×105 Pa)

(2)將滑片固定在彈簧右端,調節(jié)電阻絲R的位置,使其和滑片接觸良好且滑片位于R的中點,當大氣壓強增加時,電壓表的示數(shù)_____(選填增大”、“不變減小),該裝置能測得的最大氣壓是_____ Pa。

(3)求:當外界大氣壓為4×105Pa時,裝置中滑動變阻器R消耗的電功率大小______

【答案】 等于 1cm 增大 6×105 1.75W

【解析】解:(1)由題意可知,當活塞處于靜止時,其所受的大氣壓力與彈簧的拉力是一對平衡力,故二者的大小相等;活塞的橫截面積:由V=SL得,S===1cm2=1×10﹣4m2,

由公式p=得,F=pS=1.0×105Pa×1×10﹣4m2=10N,讀圖乙可知,當F=10N時,△L=1cm。(2)由圖可知:滑動變阻器與定值定值R0串聯(lián),當大氣壓強增大時,滑片向右滑動,接入電路的阻值變小,電流變大,則定值電阻分壓變大,即電壓表的示數(shù)增大。由于電壓表的量程為03V.所以電壓表示數(shù)為3V時,大氣壓的值最大;此時電路中的電流為:I===0.6A;I=得:電路中的總電阻為:R===10Ω,根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得:R1=R﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由于變阻器R是長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲,所以當R1=5Ω時連入電路的長度為5cm;根據(jù)活塞右端滑動到注射器的中部靜止,即連入電路的長度為10cm時彈簧伸長的長度是1cm;可知:連入電路的長度為5cm;彈簧伸長的長度△L1=L+(s0﹣s1)=1cm+(10cm﹣5cm)=6cm,讀圖乙可知,當△L1=6cm時,F1=60N,所以此時的大氣壓p0′=p1===6×105Pa。(3)大氣壓為4×105Pa時,活塞受到壓力F2=p2S=4×105Pa×1×10﹣4m2=40N,由圖可知,F2=40N時,彈簧伸長量為△L2=4cm;滑片移動的距離是△s=△L2﹣△L1=3cm,則滑動變阻器連入電路的長度為:s2=s0﹣△s=10cm﹣3cm=7cm;由于變阻器R是長20cm、阻值20Ω的均勻電阻絲,則滑動變阻器阻值為R2=7Ω,則電路中電流I2===0.5A,R消耗的功率P2=I22R2=(0.5A)2×7Ω=1.75W.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,蹦床運動員從蹦床上方某點下落,經蹦床反彈后上升。下列說法正確的是(

A. 運動員在接觸蹦床前的下落過程中,所受重力的施力物體是蹦床

B. 運動員在接觸蹦床前的下落過程中,其重力勢能轉化為動能

C. 運動員在離開蹦床后的上升過程中,其動能轉化為蹦床的彈性勢能

D. 運動員在離開蹦床后的上升過程中,所受重力與阻力是一對平衡力

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,R0為定值電阻,閉合開關后,當滑片P在某兩點之間滑動時,電流表的示數(shù)變化范圍是0.5~1.5A,電壓表的示數(shù)變化范圍是3~6V.小明通過推算,得出四個結論,其中錯誤的是( 。

A. 定值電阻R0的阻值為

B. 變阻器連入電路的電阻變化范圍為2~12Ω

C. 實驗中R0兩端的電壓變化范圍為1.5V~4.5V

D. 電路消耗的總功率的變化范圍為3.75W~10.25W

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小張同學通過一個實驗來驗證力的三要素對力的作用效果的影響,如圖所示,用力(F1F3F4F2)拉住一根鋸條,使其發(fā)生如圖(a)(b)(c)(d)所示的四種形變。

(1)能說明力的作用效果跟力的大小有關的是圖________和圖________

(2)能說明力的作用效果跟力的方向有關的是圖________和圖________。

(3)能說明力的作用效果跟力的作用點有關的是圖________和圖________。

(4)在圖(a)與圖(c)中,控制力的________________相同,研究______________________之間的關系,這種研究問題的方法,在物理學上叫做____________法。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】探究運動變化和力的關系實驗中,裝置如圖(1)所示。

(1)為了得出科學結論,三次實驗中小車都從相同斜面上的_____(相同/不同)位置處由靜止自由釋放。

(2)下面是記錄實驗情況的表格,請將表格內(a)處的項目內容補充完整__________。

(3)小車進入水平面后,在運動過程中受到的一對平衡力是__________。

(4)在此實驗的基礎上,進一步推理可得:若小車不受阻力,則小車會在水平面上_____。

(5)這個探究活動整體采用的是實驗推理法,過程中還包含的研究方法是_____(寫出一個就行)。

(6)僅利用以上實驗器材,還可以探究的是_____

慣性大小與速度的關系動能大小與速度的關系;

重力勢能與質量的關系重力勢能與高度的關系。

A.①②B.①③C.②④D.①②③④

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,電源電壓和燈泡電阻都保持不變.當滑動變阻器的滑片P由中點向右移動時,下列判斷正確的是(

A. 電流表和電壓表的示數(shù)都增大

B. 電流表和電壓表的示數(shù)都減小

C. 電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)不變,變阻器功率變小

D. 電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)變大,燈泡功率不變

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某家庭用燃氣熱水器將質量為100kg,溫度為20℃的自來水加熱到50℃,消耗的天然氣體積為1m3(假設天然氣完全燃燒).已知水的比熱容為4.2×103J/kg℃),天然氣的熱值為3.2×107J/m3.求:

1)天然氣完全燃燒放出的熱量;

2)水吸收的熱量;

3)該熱水器工作時的效率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小燈泡L標有“2.5V”的字樣,閉合開關S后燈泡L正常發(fā)光,電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.14A 6V,試求:

(1)電阻R的阻值;

(2)此時燈泡L消耗的電功率。

(3)若將燈L換成一個“2.5V,0.2A”的小燈泡L′時,則L′能正常發(fā)光嗎?此時L′的實際功率是多大?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一名運動員投擲鉛球的過程示意圖,鉛球在b點離手,c點是鉛球移動的最高點,不計空氣阻力,下列說法不正確的是( )

A.只有在a到b的過程中,運動員對鉛球做了功

B.在a到d的過程中,鉛球的運動狀態(tài)在不斷的變化

C.在c到d的過程中,鉛球的重力勢能減少

D.在b到d的過程中,鉛球的機械能先增加后減少

查看答案和解析>>

同步練習冊答案