(9分)甲、乙两组同学利用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率.已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 2A”的字样,电源电压不变.
(1)甲、乙两组同学按如图连接电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调到图中的_________点处(选填“a”或"b");
(2)如果(l)中的滑动变阻器滑片P的位置调节正确,当闭合开关S后,两组同学却发现小灯泡都不亮,此时电压表、电流表的示数如下表。请根据表中数据,分析产生故障的原因并填人表中空格处;
组别 |
电流表的示数I/A |
电压表的示数U/V |
故障原因 |
甲组 |
0.3 |
0 |
|
乙组 |
0 |
3.0 |
|
(3)某组同学排除故障后,再次闭合开关S,调节滑动受阻器的滑片P,当观察到电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(4)若此时将小灯泡和电流表的位置对换,则 ( )
A.小灯泡不会发光 B.小灯泡会被烧坏
C.电流表示数不变 D.电压表示数不变
(6分)电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.现有一台电动机,线圈的电阻是0.4Ω,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A.问:
(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,
(2)线圈每分钟产生的热量是多少?
(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
(6分)如图所示,R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为6V保持不变,S闭合后,求:
⑴通过R1的电流;
⑵R2两端的电压;
⑶1min内电路消耗的电能.
(7分)如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升,下表是提升物体时采集到的信息:
物重G/N |
0A/m |
0B/m |
A端上升的髙度h/m |
B端下降的竖直距离s/m |
40 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小;
(2)若实际拉力F为90N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率
(6分)在“测滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图甲所示的滑轮组进行了五次实验,实验数据如下表:
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的高度h/cm |
测力计的示数F/N |
测力计移动的距离s/cm |
1 |
4 |
3 |
1.7 |
9 |
2 |
4 |
5 |
1.7 |
15 |
3 |
4 |
8 |
1.7 |
24 |
4 |
6 |
5 |
2.4 |
15 |
5 |
8 |
5 |
3.0 |
15 |
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①第3次实验中滑轮组的机械效率是_______________;
②滑轮组的机械效率与_________无关,随___________________的增大而增大.
(2)小红在小明实验的基础上增加一个定滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (相同/不相同),理由是:
(4分)(1)在图甲中画出使杠杆OA平衡时最小动力F1的方向和阻力F2的力臂l2;
(2)在如乙图中的空缺处,分别填入电流表和电池组的符号,使之成为一个完整的电路,图中箭头表示电流方向.