題目列表(包括答案和解析)
學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后,小明、小亮和小艷所在的興趣小組發(fā)現(xiàn):電學(xué)量的變化往往能夠用來反映力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等物理量的變化.在馮老師的點(diǎn)撥下,他們在探究過程中不斷完善和優(yōu)化方案,共同設(shè)計了一種用電學(xué)量的變化來反映力學(xué)量——距離變化的裝置.
(1)如圖所示是他們最初設(shè)計的裝置原理圖.圖中R0是定值電阻,ab是總電阻為9歐、長60 cm、粗細(xì)均勻、電阻隨長度均勻變化,且沿豎直方向固定放置的金屬桿,M是上下均有掛環(huán)、可沿豎直導(dǎo)軌上下移動的小物塊,M上連有一根左端有滑片P、電阻不計的水平金屬細(xì)桿,細(xì)桿與導(dǎo)線以及P與ab均接觸良好,P在ab的中點(diǎn)時,對應(yīng)于肘既不上移也不下移的位置.
除金屬桿ab、小物塊M、金屬細(xì)桿和導(dǎo)軌外,他們還準(zhǔn)備了以下器材:
A.電源(提供4 V的穩(wěn)定電壓)
B.電流表A(量程0-0.6 A)
C.電壓表V.(量程0~3 V)
D.電壓表V2(量程0~15 V)
E.定值電阻R0(1歐、3歐、5歐和6歐的電阻各一個)
F.開關(guān)S一個,導(dǎo)線(足夠長)若干
①認(rèn)真研究該原理圖后,小艷認(rèn)為圖中只需一個電表即可,于是她將電流表去掉,則電流表所在處應(yīng)該________(填“讓其斷路”或“用一根導(dǎo)線替代”).
②小明和小亮認(rèn)為:該裝置應(yīng)該盡量大地反映M移動的距離范圍,同時還希望電壓表上的每根刻度線都能夠表示出肘移動的距離值.要達(dá)到此目的,電壓表應(yīng)該選________(填器材序號字母);定值電阻風(fēng)應(yīng)該選阻值為________歐的.
③在他們改進(jìn)并初步完善的設(shè)計方案中,P在ab的中點(diǎn),M既不上移也不下移時,電壓表的示數(shù)是________.
(2)馮老師在充分肯定他們的設(shè)計方案后,提出-個建議:能否在上述改進(jìn)并初步完善的方案基礎(chǔ)上再想想辦法,使測量的距離范圍更大?
他們經(jīng)過熱烈討論后,決定增加一組滑輪組試試.如圖中的A、B、C是小明、小亮和小艷分別畫出的滑輪組與M連接的示意圖.他們希望通過電表的示數(shù)間接反映繩上N點(diǎn)的移動距離,且要求N點(diǎn)移動距離范圍超過M.
①小明的連接方式能夠達(dá)到目的嗎?請說明理由.________
②________(填“小明”、“小亮”或“小艷”)的連接方式,測量的N點(diǎn)移動距離范圍最大.該連接方式中,電壓表量程的1/3刻度線處表示的N點(diǎn)移動距離為________(填“向上”或“向下”移動的距離值).
方法 | 操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 | 方法是否可行 |
方法1 | 把其中一燈泡從燈座中取下 | 另一燈熄滅 | 兩燈一定是串聯(lián) | 可行 可行 |
方法2 | 把任意一根導(dǎo)線斷開 | 兩燈熄滅 | 兩燈一定是串聯(lián) | 不可行 不可行 |
次數(shù) 實(shí)驗(yàn) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電壓(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
電流(A) | 0.2 | 0.23 | 0.26 | 0.39 | 0.31 |
電阻(Ω) | 4.3 | 5.8 | 6.9 | 8.1 |
次 數(shù) 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電壓(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
電流(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
電阻(Ω) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
(1)圖甲是滑輪組示意圖,用鉛筆畫線代表繩子,畫出滑輪組上繩子最省力的繞法。
甲
(2)小明一家三口,要設(shè)計一個“家庭表決器”。爸爸設(shè)計的是“一票通過器”,其原理是:3個開關(guān)控制一盞燈的亮滅,只要一人贊成,閉合所負(fù)責(zé)的開關(guān),燈就亮,燈亮表示提議決策通過;而小明設(shè)計的是“一票否決器”,只要家里有一人否決,斷開所負(fù)責(zé)的開關(guān),燈就不亮,F(xiàn)給你1只燈泡,2節(jié)干電池,3個開關(guān),導(dǎo)線若干,請你在下面兩個虛線框中分別畫出爸爸和小明設(shè)計的“表決器”電路圖(設(shè)燈泡不會燒壞)。
(爸爸) 乙 (小明)
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