【題目】LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額定電壓為5V的LED燈泡正常工作時的電阻,已知該燈泡正常工作時電阻大約為500Ω,其電學符號與小燈泡電學符號相同。實驗室提供的器材有
A.電流表A1(量程為60mA,內(nèi)阻RA1,約為1Ω,讀數(shù)記為I1)
B.電流表A2(量程為3mA,內(nèi)阻RA2=20Ω,讀數(shù)記為I2)
C.電壓表V(量程0~15V,內(nèi)阻RV=lkΩ,讀數(shù)記為U)
D.定值電阻R1=980Ω
E.定值電阻R2=1980Ω
F.滑動變阻器R(0~20Ω)
G.蓄電池E(電動勢為24V,內(nèi)阻很。
H.開關S,導線若干
(1)部分電路原理圖如圖所示,請選擇合適的器材,電表1為____,電表2為____,定值電阻為____(填寫器材前的字母編號)
(2)將電路圖補充完整.
(3)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=________(用巳知量和測量量表示),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置.當表達式中的____(填字母)達到______,記下另一電表的讀數(shù)代入表達式,其結(jié)果即為LED燈正常工作時的電阻.
【答案】 C B E I2 2.5mA
【解析】(1)要精確測定額定電壓為5V的LED燈正常工作時的電阻,需測量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流,由于電壓表的量程較大,測量誤差較大,不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓,可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓,改裝電壓表的內(nèi)阻: ,A2的內(nèi)阻約為20Ω,則定值電阻應選E;LED燈正常工作時的電流約為,電流表A1的量程較大,電流表不能精確測量電流;電壓表內(nèi)阻已知,對應滿偏電流為: ,故用電壓表測量電流更為準確;因此電表1應選用電壓表C。由以上分析可知,電表1為C,電表2為B,定值電阻為E。
(2)因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻,所以滑動變阻器采用分壓式接法.電路圖如圖所示:
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律知,燈泡兩端的電壓U=I2(R+RA2),通過燈泡的電流,所以LED燈正常工作時的電阻: ,改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV=1980+20Ω=2000Ω,則當I2=2.5mA時,LED燈兩端的電壓為5V,達到額定電壓,測出來的電阻為正常工作時的電阻。
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【題目】某同學在學習了功率后,欲利用實驗室中的打點計時器來測量一輛電動玩具小車正常行駛時的功率大小,實驗裝置如圖甲所示。
其實驗步驟如下:
①用天平測出玩具小車的質(zhì)量為
②接通打點計時器(打點周期為),待穩(wěn)定后將小車以恒定功率釋放,一段時間后關閉小車電源,打點計時器打出的一條紙帶中的一部分如圖乙所示(紙帶左端與小車相連,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出)。
回答下列問題:
(1)小車行駛的最大速度為 ;
(2)關閉小車電源后小車減速運動的加速度大小為 ;
(3)該玩具小車的功率為 。
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【題目】如圖所示,一端固定在地面上的桿與水平方向夾角為,將一質(zhì)量為M的滑塊套在桿上,滑塊通過輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為。先給滑塊一個沿桿方向的初速度,穩(wěn)定后,滑塊和小球一起以共同的加速度沿桿運動,此時繩子與豎直方向的夾角為,且,不計空氣阻力,則滑塊的運動情況是
A. 沿著桿減速下滑 B. 沿著桿減速上滑 C. 沿著桿加速下滑 D. 沿著桿加速上滑
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【題目】在練習使用多用表時,某同學將選擇開關撥至“”檔時,歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖甲中虛線框內(nèi)的電路,其中定值電阻與電流表的內(nèi)阻之比,電流表的量程已知,故能正確讀出流過電流表的電流值.歐姆表示已經(jīng)進行了必要的調(diào)零.該同學想用一個電阻箱較精確的測出倍率下電路中電源的電動勢和歐姆表的總內(nèi)阻,他的操作步驟是:
.將歐姆表與電阻箱連成圖甲所示的閉合回路
.改變電阻箱阻值,記下電阻箱示數(shù)和與之對應的電流表的示數(shù);
.將記錄的各組、的數(shù)據(jù)描點在乙圖中,得到圖線如圖乙所示;
.根據(jù)乙圖作得的圖線,求出電源的電動勢和歐姆表的總內(nèi)阻.
圖甲中, 表筆和表筆的顏色分別是__________和__________,電源的電動勢為__________ ,歐姆表總內(nèi)阻內(nèi)為__________ .電流表的量程是__________ .
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【題目】如圖所示的電路中,電表均為理想電表,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向右移動至某一位置,與移動前相比,下列說法正確的是
A. 電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
B. 小燈泡L變亮
C. 電源的輸出功率一定變大
D. 電容器C所帶的電荷量減少
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【題目】如圖所示,10匝矩形線框,在磁感應強度為0.4 T的勻強磁場中,繞垂直磁場的軸OO′以角速度為100 rad/s勻速轉(zhuǎn)動,線框電阻不計,面積為0.5m2,線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連,副線圈接有兩只燈泡L1和L2.已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,開關斷開時L1正常發(fā)光,且電流表示數(shù)為0.01A,則( )
A. 若從圖示位置開始計時,線框中感應電動勢的瞬時值為200sin100t V
B. 燈泡L1的額定功率為2W
C. 若開關S閉合,燈泡L1將更亮
D. 若開關S閉合,電流表示數(shù)將增大
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【題目】根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖甲所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)阻。圖中R0是定值電阻,通過改變R的阻值,測出R0兩端的對應電壓U,對所得的實驗數(shù)據(jù)進行處理,就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在(R+r)坐標系中描出坐標點,如圖丙所示,已知R0=150 Ω。試完成下列問題。
(1)請根據(jù)原理圖將圖乙中的實物圖連接好。
(2)在圖丙中畫出(R+r)關系圖線。
(3)圖線的斜率是________ V-1·Ω-1,由此可得電池電動勢E=________ V。
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【題目】如圖所示,煉鋼廠通常用滾筒來傳送軟鋼錠,使具有一定初速度的軟鋼錠通過滾筒滑上平臺。質(zhì)量為M的軟鋼錠長為L,上表面光滑,下表面與平臺間是粗糙的。現(xiàn)以水平向右的初速度滑上平臺,全部滑上平臺時的速度為D。此時,在其右端無初速放上一個質(zhì)量為m的滑塊(視為質(zhì)點)。隨后軟鋼錠滑過2L距離時速度為零,滑塊恰好到達平臺。重力加速度取g,空氣阻力不計。求:
(1)滑塊獲得的最大加速度(不考慮與平臺的撞擊過程)
(2)滑塊放上后,軟鋼錠滑動過程克服阻力做的功
(3)軟鋼錠處于靜止狀態(tài)時,滑塊到達平臺的動能
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【題目】水平放置足夠長的光滑平行導軌,電阻不計,間距為L,左端連接的電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,質(zhì)量為m的金屬桿垂直靜放在導軌上,金屬桿處于導軌間的部分電阻為R。整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中,閉合開關,金屬桿沿導軌做變加速運動直至達到最大速度,則下列說法正確的是
A. 金屬桿的最大速度大小為
B. 此過程中通過金屬桿的電量為
C. 此過程中電源提供的電能為
D. 此過程中金屬桿此時的熱量為
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