【題目】小明選用如下器材:、10Ω15Ω、20Ω25Ω、30Ω 的定值電阻、最大阻值為30Ω的滑動變阻器、學(xué)生電源、電流表、電壓表、開關(guān)導(dǎo)線若干,進(jìn)行探究。

(1)探究“電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓為6V,控制電壓為2.5V。

①請你幫助小明按照圖甲所示電路,用筆畫代替導(dǎo)線把圖乙中的實物電路連接完整。要求:當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度變大;

________

②電路連接正確后,小明用開關(guān)試觸,發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很大,電流表無示數(shù),該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是定值電阻發(fā)生______(填“斷路”或“短路”);

③排除故障后,把的電阻接入電路,使其兩端的電壓為2.5V并記下對應(yīng)的電流值。當(dāng)把換為10Ω的電阻后,使其兩端的電壓恢復(fù)到2.5V,此時滑動變阻器連入的阻值,跟原來的相比______(填“變大”或“變小”);

④當(dāng)小明把25Ω的電阻接入電路中時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片都不能使電阻兩端電壓達(dá)到2.5V。電阻兩端控制電壓2.5V不變,為保證六個電阻單獨接入電路中完成實驗,應(yīng)該調(diào)節(jié)電源使其電壓不超過_____V;

(2)測量小燈泡的額定功率。小明又把定值電阻換成額定電壓為3.8V的小燈泡,并把電壓表的量程換成0~15V。調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為_____Ω;

通過大量的實驗數(shù)據(jù)。小明繪制了小燈泡的電流與電壓關(guān)系圖像。由圖丁可得出,當(dāng)燈泡的實際功率變大時,其電阻會_______(填“變大”“變小”或“不變”);

(3)完成上面實驗后,小明想測量額定電壓為U的小燈泡的額定功率,設(shè)計了如圖戊所示的電路,已知電源電壓為U,定值電阻的阻值為R0。請幫小明將實驗步驟補充完整:

①只閉合開關(guān)SS1,移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)為______,小燈泡正常發(fā)光;

②只閉合開關(guān)S、S2,使滑動變阻器的滑片_______(填“向左移”“保持不動”或“向右移”),讀出電流表的示數(shù)為I

③小燈泡的額定功率表達(dá)式為P_____(用字母表示)。

【答案】 斷路 變大 5 7.6 變大 保持不動

【解析】

(1)[1]從圖甲可以看到,這是一個串聯(lián)電路,當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度變大,即電流值變大,電路中的電流變大,根據(jù)可知,電路中的總電阻變小,那么滑動變阻器接入電路的阻值變小,應(yīng)該把變阻器的左下端接入電路;由于控制電壓為2.5V,當(dāng)的電阻接入電路,電路中的電流大小是

當(dāng)10Ω15Ω、20Ω25Ω、30Ω的電阻接入電路時,根據(jù)可知,電流會更小,這樣電流表只需要選擇0~0.6A的量程即可;根據(jù)上述連接實物圖,如下圖所示。

[2]假設(shè)定值電阻發(fā)生短路,那么電壓表是沒有示數(shù)的,整個串聯(lián)電路是有電流的,電流表會有示數(shù),這情況與題中條件不符合,所以不可能是定值電阻發(fā)生短路;假設(shè)定值電阻發(fā)生斷路,整個電路是沒有電流的,電流表沒有示數(shù),電壓表測的是電源電壓,有示數(shù),電壓表指針偏轉(zhuǎn)角度很大,這情況與題中條件相符合,所以是定值電阻發(fā)生斷路。

[3]這是一個串聯(lián)電路,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,定值電阻的阻值變大,為了保持其兩端的電壓大小不變,滑動變阻器接入電路的阻值也應(yīng)該變大。

[4]設(shè)這個電源電壓的大小是,當(dāng)定值電阻是時,電路中的電流大小是

滑動變阻器接入電路的阻值大小是

并且要求

解得

當(dāng)定值電阻是10Ω時,電路中的電流大小是

滑動變阻器接入電路的阻值大小是

同樣要求

解得

同理,當(dāng)定值電阻是15Ω時,電源電壓的取值范圍是

當(dāng)定值電阻是20Ω時,電源電壓的取值范圍是

當(dāng)定值電阻是25Ω時,電源電壓的取值范圍是

當(dāng)定值電阻是30Ω時,電源電壓的取值范圍是

綜上所述,電源電壓的取值范圍是

即為保證六個電阻單獨接入電路中完成實驗,應(yīng)該調(diào)節(jié)電源使其電壓不超過5V。

(2)[5]從圖丙可以看到,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,它的讀數(shù)是0.5A,根據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻是

小燈泡正常發(fā)光時的電阻是。

[6]從圖丁可以看到,當(dāng)燈泡的實際功率變大時,其電流、電壓也在變大,根據(jù)可知,圖線的斜率在變小,即在變小,在變大。

(3)[7]從圖中可以看到,當(dāng)只閉合開關(guān)SS1時,滑動變阻器與燈泡并聯(lián)后,再與定值電阻R0串聯(lián),當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,定值電阻R0兩端的電壓是

這時電流表的示數(shù)是

這個電流值大小是流過滑動變阻器和燈泡的電流之和。

[8]只閉合開關(guān)S、S2,滑動變阻器還是與燈泡并聯(lián)后,再與定值電阻R0串聯(lián),這時電流表測的是流過變阻器的電流大小,這時應(yīng)該使滑動變阻器的滑片保持不動,這樣滑動變阻器和燈泡的電流之和還是和上述一樣,讀出電流表的示數(shù)I。

[9]由上述可知,流過燈泡的電流大小是

根據(jù)可知,小燈泡的額定功率表達(dá)式是

小燈泡的額定功率表達(dá)式是。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,開關(guān)閉合后.當(dāng)滑動變阻器滑片向某一方向滑動時,觀察到燈泡變暗,該過程中

A. 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小

B. 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大

C. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小

D. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大

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【題目】小明在學(xué)習(xí)完“大氣壓強”后,從網(wǎng)絡(luò)上查閱到我國主要城市中心區(qū)平均海拔高度及通常情況下的大氣壓值和水的沸點的統(tǒng)計數(shù)據(jù),如下表:

城市

海拔高度(米)

大氣壓(千帕)

水的沸點(

上海

4.5

100.53

100

成都

505.9

94.77

98.4

貴陽

1071.2

88.79

96.6

蘭州

1517.2

84.31

95.2

拉薩

3658.0

65.23

88.4

根據(jù)以上信息回答:

①水的沸點與大氣壓的關(guān)系是_________________。

②海拔高度為3000米處,水的沸點可能是____。

A.75℃ B. 83℃ C.90℃ D.100℃

③用橡皮薄膜將一定質(zhì)量的氣體密封在玻璃瓶內(nèi),如圖所示。若將此瓶從上海帶到拉薩,將會觀察到瓶口上的橡皮膜______(選填“向上凸起”或“向下凹陷”)。這是因為______________。

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【題目】在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,電路正常工作。一段時間后,電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)不變,已知故障只發(fā)生在電阻R1R2上。選擇一個完好的定值電阻R替換R2,并觀察比較兩電表替換前、后示數(shù),若_____,則可以判斷R1一定斷路,理由是_____。

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【題目】如果一臺單缸四沖程柴油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,做功沖程中推動活塞一次做功 1500J,那么這臺柴油機的功率為_______kW。夏天的早晨,樹葉上常常會有一些露珠,透過這些露珠看到的葉脈會更清楚(如圖),這是由于露珠相當(dāng)于一個______鏡,使葉脈放大了。這種情形下,葉脈位于該“鏡”的______(選填“二倍焦距以外”“一倍焦距與二倍焦距之間”或“一倍焦距之內(nèi)”)。

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【題目】小明、小亮和小敏共同設(shè)計了一種測定水平方向風(fēng)力的裝置。其原理如圖(甲)所示:絕緣輕彈簧的左端固定在O點,右端與中心有孔、表面豎直的金屬迎風(fēng)板相連,一起套在左端也固定在O點的粗細(xì)均勻、電阻隨長度均勻變化,且水平放置的金屬桿上,迎風(fēng)板與金屬桿接觸良好;電路中左端導(dǎo)線與金屬桿的左端相連,右端導(dǎo)線連接在迎風(fēng)板上并可隨迎風(fēng)板移動,R是定值電阻,a、b、c、d為四個接線柱。

(1)在他們的設(shè)計中,若要求在風(fēng)力增大時,接入電路的電表的示數(shù)也隨之而增大,則應(yīng)該________

A.a、b之間接電流表,在c、d之間連接導(dǎo)線

B.只在a、b之間接電流表

C.c、d之間接電壓表,在ab之間連接導(dǎo)線

D.只在c、d之間接電壓表

(2)為了較準(zhǔn)確的測出水平方向風(fēng)力的大小,三位同學(xué)先對選定的輕彈簧和金屬桿進(jìn)行了兩項測量;

①小明利用測量的數(shù)據(jù)作出了原長為40cm的輕彈簧的長度L與所受壓力F的關(guān)系圖像[見圖(乙)]。由圖可知:該彈簧每縮短10cm,彈簧受到的壓力將增加________N;

②小亮和小敏設(shè)計了圖(丙)所示的電路,用來測量長度為50cm的金屬桿的電阻。他們備選的部分器材有:

A.電源(能夠提供3V的穩(wěn)定電壓)

B.電流表A(量程0~0.6A

C.電壓表V(量程0~3V

D.滑動變阻器R1(阻值變化范圍為0~5Ω

E.滑動變阻器R2(阻值變化范圍為0~10Ω)選好器材后,小亮和小敏在實驗中正確操作,他們記錄的測量數(shù)據(jù)如下表。

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

A表示數(shù)I/A

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

V表示數(shù)U/V

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

根據(jù)他們的測量數(shù)據(jù)可以知道:他們實驗中選用的滑動變阻器是_____(填器材的序號字母);他們測出的金屬桿的電阻是_______Ω;

(3)三位同學(xué)最后根據(jù)(1)的要求,按圖(甲)進(jìn)行組裝時,除用到上述選定的輕彈簧、金屬桿和(2)中備選的電源、電表外,還選了阻值R=3Ω的定值電阻。如果無風(fēng)時,O點到迎風(fēng)板的距離以及輕彈簧的長度均等于彈簧的原長,則該裝置能夠測量的最大水平風(fēng)力是_______N

(4)對小明、小亮和小敏設(shè)計的測定水平方向風(fēng)力的裝置,從力的角度,請你指出可能對測量準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響的因素之一:________。

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【題目】如圖所示,小明用500N豎直向下的拉力F能勻速提起一箱重1200N的貨物,已知貨物的底面積是300cm2,小明的體重為600N,不計繩重和摩擦。求:

(1)此時滑輪組的機械效率;_____

(2)動滑輪的重力;_____

(3)若小明改用最大拉力(繩子沒有斷裂)提兩箱相同的貨物,結(jié)果沒有把貨物提起來,此時貨物對地面的壓強為多少?(兩箱貨物豎直疊放,與地面接觸面積仍為300cm2_____

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【題目】20191217日,我國第一艘國產(chǎn)航空母艦山東艦在海南三亞某軍港交付海軍,山東艦滿載時吃水深度10.5m,排水量5萬噸,艦上攜帶的聲吶系統(tǒng),可準(zhǔn)確探測海底的深度(海底的密度取)。求:

(1)到達(dá)某一海域時,艦上聲吶向海底豎直向下發(fā)出超聲波4s后收到回波信號,則該海域的深度是多少米?(超聲波在海水中傳播速度是1500m/s

(2)滿載時艦底受到海水的壓強是多少?

(3)山東艦滿載時受到的浮力是多少?

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【題目】水平桌面上有一個質(zhì)量為1kg的物體,在水平拉力F的作用下沿直線運動,拉力F與物體通過的路程s的圖像如圖所示,此過程中物體受到的摩擦力始終為1N。則下列說法中正確的是(  )

A.0~0.5m內(nèi)拉力F做功為1J

B.0~1m內(nèi)拉力F做功為1.5J

C.1~1.5m內(nèi)物體在做加速運動

D.0~1.5m內(nèi)拉力F做的功全部轉(zhuǎn)化為物體的機械能

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