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图所示的电路中,电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关...

图所示的电路中,电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电压表的示数为U1,电流表的示数I1=1A,电阻R1消耗的电功率P1=4W,电阻R2消耗的电功率为P2;当滑动变阻器的滑片P置于b端时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R2消耗的电功率为P2′。已知P2 :P2′=1:4,U1:U2=2:1。求:

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(1)电阻R2的阻值;

(2)滑动变阻器滑片P在a端时R2消耗的功率;

(3)滑动变阻器滑片P在b端时R2消耗的功率。

 

(1)2Ω (2)2W (3)8W 【解析】 试题分析:(1)当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电阻R1R2和滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值最大,电压表测量R2和滑动变阻器两端电压,电流表测量电路总电流,已知电流表的示数I1和电阻R1消耗的电功率,可求电阻R1的阻值, 已知P2:P2′=1:4,可求电流I2的大小,当滑动变阻器的滑片P置于b端时,滑动变阻器接入电路电阻为0,电压表测量R2两端的电压,大小等于电源电压减去电阻R1两端的电压,还知道U1:U2=2:1,进一步求出电源电压和R2两端的电压,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值. (2)先计算滑动变阻器滑片P在a时,滑动变阻器两端的电压,再根据公式P=UI求出R消耗的功率. (3)滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率根据公式P=I2R可求. 具体:(1)电阻R1的阻值R1= U1=U-I1R1=U-1A×4Ω=U-4V, 电阻R2消耗的电功率为P2=I12R2=(1A)2R2 P2′=I22R2, 因为P2:P2′=1:4,所以(1A)2R2=I22R2,得出I2=2A, 又因为U2=U-I2R1=U-2A×4Ω=U-8V,U2:U1=2:1, 所以U-4V:U-8V=2:1,得到U=12V,U2=4V, 电阻R2的阻值R2= 答:电阻R2的阻值为2Ω. (2)滑动变阻器滑片P在a时,滑动变阻器两端的电压UR=U-I1R1-I1R2=12V-4V-2V=6V, 所以滑动变阻器滑片P在a时R消耗的功率PR=URI1=6V×1A=6W. 答:滑动变阻器滑片P在a时R消耗的功率为6W. (3)滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率P2′=I22R2=(2A)2×2Ω=8W. 答:滑动变阻器滑片P在b时R2消耗的功率为8W. 考点:电功率的计算;欧姆定律的应用
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固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关?在进行该问题的实验探究时,小李根据自己的经验感受,提出:“在同种液体中,固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比。” 现有实验器材:测力计、多个相同的钩码、高度足够的烧杯、水。请你根据提供的器材设计一个实验验证小李的猜想。简明陈述实验步骤并写出实验记录表。

 

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水平桌面上有一个长方体橡胶块和一只橡胶底运动鞋(二者橡胶种类相同),一个一端带有定滑轮的长 木板、一些细线和一个满足实验要求的弹簧测力计。老师希望同学们用实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雪分别用细线系 住长方体橡胶块和橡胶底运动鞋,先后在长木板上匀速拉动长方体橡胶块和橡胶底运动鞋,分别如图甲和乙所示,匀速拉动过程中分别记下弹簧测力计的示数F1和F2。她发现F2>F1,于是她得出长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雨指出小雪的实验方法是不正确的。请你仅利用小雪用到的实验器材,设计一个实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面的粗糙程度是否一样。写出主要实验步骤和相应的实验现象与结论。说明: 满分5 manfen5.com

 

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小阳同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”的实验时,发现电流表已损坏,但手边还有两只开关和一个阻值已知的定值电阻R0,于是小阳就利用这些元件重新设计了一个如图所示的测小灯泡额定功率的实验方案。

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(1)断开S、S1、S2,按图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P放在最______端(填“左”或“右”)。

(2)闭合开关S、S1断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为________V,记为UL

(3)保持滑片P的位置不变,断开S1,再闭合S2记下此时电压表的示数为U’;

(4)根据所测数据,写出计算小灯泡额定功率的表达式:P=____________。

 

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用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取一种方法做实验。

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(1)小杰采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N 的拉力F将重4.8N的物体匀速提升了0.1m的距离,此滑轮组的机械效率为           

(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。

 

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