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如下图甲所示为某型号光敏变阻器的结构图,AB为一条长10cm、阻值为50Ω且阻值...

如下图甲所示为某型号光敏变阻器的结构图,AB为一条长10cm、阻值为50Ω且阻值均匀的薄膜电阻,EF为一条导电电极(相当于导线,不计其电阻),在AB、EF之间敷设一层光导电层(无激光照射时为绝缘体),当激光束照射到薄膜电阻和导电电极之间某点时,被照射处的光导电层导电,将该点处的薄膜电阻和导电电极接通。A、B、C为接线柱。由于温室效应导致全球气候变暖,两极冰雪加速融化。小明想利用该光敏变阻器设计一个监测冰山高度的装置。设计电路如图乙所示:在冰山顶上放置一激光源,由其射出的激光束水平照射到光敏变阻器上。已知电源电压为4.5V,电压表的量程为0~3V。

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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(1)闭合开关,当冰山高度下降时,电压表示数将如何变化?为了保护电压表,定值电阻R0的阻值至少多大?

(2)若R0=40Ω,当冰山下降2cm时,电压表示数为多少?

(3)若将电压表改成冰山下降高度显示仪,该高度显示装置有何不足之处?请说出1点。

(4)国际专门研究全球变暖现象的众多科学家的研究成果表明:如果人们不做任何决定性的改变,让环境照过去几十年的速度恶化下去的话,十年之后,再怎么努力也不能挽回。现在努力还有救。我们拯救地球,只剩下10年时间!而你,正是可以阻止这灾难发生的其中一人,因此,现在就请你从物理学的角度,提出两条保护地球环境的合理化建议。

 

(1)变大,25Ω(2)0.9V (3)能显示冰山变化的高度太小,只有10cm  (4)用清洁能源  节约能源等 【解析】分析:当冰山高度下降时,接入电路中的光敏电阻阻值变大,电路电流变小,定值电阻R0电压变小,与之串联的光敏电阻电压变大,电压表示数变大.当光敏电阻电压为3V时,定值电阻的阻值最小,由欧姆定律求出定值电阻的最小值;先求出冰山下降2cm时光敏电阻接入电路的电阻值,然后由欧姆定律I=U/R 求出电路电流和电压表的示数;光敏电阻AB总长为10cm,如果按小明的设计,则它的测量范围太小,所能测的冰山消融的高度太小,实际应用价值不大;结合节约能源的措施和能用的利用进行分析解答。(1)由题意知,电源电压U不变.由图知当冰山高度下降时,接入电路中的光敏电阻阻值R变大,所以电路的总电阻R总变大; 由I=U/ R 知电路电流I变小,则R0的电压UR0=IR0变小,光敏电阻电压,即电压表示数UR=U-UR0变大.当激光照射在光敏电阻最下端,光敏电阻接入电路阻值R=50Ω时,电表示数最大; 为不损毁电压表则最大电压为3V,此时电路电流I=UV /R =3V/50Ω =0.06A, 定值电阻的电压UR0=4.5V-3.0V=1.5V, 由欧姆定律得定值电阻阻值R0=UR0 /I =1.5V 0.06A =25Ω. (2)当冰山下降2cm时,光敏电阻接入电路的阻值R'=50Ω/10cm ×2cm=10Ω, 此时电路电流I'=U /(R′+R0) =4.5V/( 10Ω+40Ω) =0.09A. 此时电压表的示数UV′=I′R′=0.09A×10Ω=0.9V. (3)由题意知光敏电阻的长度为10cm,如果按小明的设计测冰山下降的高度,它能显示的冰山变化的高度太小,只有10cm. (4)建议:用清洁能源  节约能源等.
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考点分析:
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如右图所示是一个电热水壶的铭牌,请你根据上面提供的信息,计算:

 

额定电压

220V

额定功率

1400W

容积

2L

超温保护器

熔断温度110℃

 

 

 

 

 

(1)这壶最多能装多少质量的水?

(2)这壶水从20℃到烧开,需要吸收多少热量?

[C=4.2×103J/(kg·℃ ),气压为1标准大气压]

(3)假如电能全部转化为水的内能且全部被水吸收,则需要多长时间烧开这壶水?

 

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一个质量为4×103 kg、底面积为1m2的货物G静止于水平地面上,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 (1)它对地面的压强是多少?(g取10N/kg)

(2)当用如图所示的起重机将该货物在40s内匀速提起10m时,起重机对重物做了多少功?功率是多少?

 

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我国探月工程(嫦娥工程)正在实施中,“嫦娥二号”卫星已经成功发射升空,探月工程目标之一就是要探测月球的空间环境。目前,对月球探测已掌握的有关材料有:月球上没有空气;月球上没有磁场;月球的表面灰尘中含有铁的颗粒;月球上物体受到的“重力”与其质量成正比。假如有一天,请你这位少年科学家成功登上月球,你能用哪些物理实验或办法验证上述事实。

(1)验证月球上没有空气                                        

(2)验证月球上没有磁场                                            

(3)验证月球的表面灰尘中含有铁的颗粒                                             

(4)验证月球上物体受到的“重力”与其质量成正比                                  

 

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小明用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材测量小灯泡(标有额定电压为2.5V,额定功率字迹不清)的电阻:

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在________端(选填“A”或“B”)。

(3)小明将测得的实验数据记录在下表中:

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

小灯泡两端的电压U/V

0

0.1

0.2

0.4

0.6

1

1.6

 

2.5

通过小灯泡的电流I/A

0

0.08

0.1

0.12

0.13

0.16

0.2

0.24

0.25

小灯泡的电阻R/Ω

 

1.25

2.00

3.33

4.62

6.25

8.00

 

10.00

 

(4)第8次测量时电压表示数如图所示,则小灯泡两端电压为________V,此时灯泡的电阻RL=______Ω。根据表格中的数据可以算出小灯泡的额定功率P=________W。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(5)根据小明的实验数据在如图所示的坐标系中画出R-U图像。分析:小灯泡的电阻随电压升高而变大的原因是______________________________。

 

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在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图15所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题:

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(1)该实验的目的是研究        (选填“铁球”或“木块”)的动能大小与        的关系.

(2)该实验是通过观察                    来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的.

(3)若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?        理由是:                    

                                      .

 

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