如图所示的电路中,当开关S1、S4闭合,S2、S3断开时,滑动变阻器滑片P滑到B端时,电灯消耗的电功率为其额定功率的,电压表示数为U1,R2的功率为4.8W;保持开关状态不变,将滑片P滑到中点,同时适当调节电源电压旋钮,使电灯消耗的功率是其额定功率的1.2倍(电灯没有损坏),电压表示数为U2;保持滑动变阻器滑片P不动,适当调节电源电压旋钮,当S1、S2、S3闭合,S4断开时,电流表示数为0.6A。已知滑动变阻器的最大阻值R1=20Ω,RL:R2=1:3,U1:U2=5:6。 设灯丝电阻不变,求:(6分)
(1)电阻R2的阻值;
(2)当S1、S2、S3闭合、S4断开时,电流通过滑动变阻器比电流通过电阻R2做功快多少。
实验桌上有如下实验器材:稳压电源(使用时电源电压保持不变)一个、电阻箱一个、滑动变阻器一个,电流表、电压表各一块,开关一个,导线若干。请用上述实验器材设计实验,证明“当电压一定时,电阻消耗的电功率P跟电阻R的关系为:P =k/R(k为常量)”。画出实验电路图,写出实验步骤,并设计实验数据记录表。
在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子。使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,如图所示,抽掉玻璃板后,二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中。小红认为二氧化氮气体进入到上面的瓶子中,不是因为气体分子的运动造成的,而是由于空气受到重力,在重力的作用下,部分空气会向下运动,挤压底下瓶中的二氧化氮气体,使二氧化氮进入到上面瓶中的,并不能说明气体分子是无规则运动的。请你仅利用如图16所示的实验器材,设计一个实验证明小红的观点是错误的。
请利用图中所示的器材,测出小金属块的密度。补充完成实验步骤(用字母表示测出的物理量,水的密度用ρ水表示)及金属块的密度表达式。
实验步骤:
(1)让小容器漂浮在水槽中的水面上,量出这时水面到槽上边沿的距离h1。
(2)量出 时水面到槽上边沿的距离h2。
(3)将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中,量出这时水面到槽上边沿的距离h3。
金属块密度的表达式:ρ金属 = 。
小林利用定值电阻R进行实验,记录的实验数据如下表所示。表中I为通过电阻R的电流,P为电阻R的电功率。请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系:在 的条件下,P = 。
I/A |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
P/W |
1.2 |
2.7 |
4.8 |
7.5 |
10.8 |
14.7 |
如图所示,在探究滑轮组的机械效率实验中小龙和小文用同样的滑轮,却连成了甲、乙不同的滑轮组并测出了各自的实验数据。
次数 |
钩码 重/N |
钩码上升 的高度/cm |
弹簧测力计 的示数/N |
弹簧测力计 移动的距离/cm |
小龙 |
2 |
10 |
1.0 |
30 |
小文 |
2 |
10 |
0.8 |
40 |
(1)小文测得滑轮组的机械效率为________。
(2)实验后小文想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为:即使像图乙那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与________有关。
(3)小龙认为:用滑轮组提升重物时,人提升动滑轮所做的功是没有用的,所以,________也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
(4)小文用滑轮组乙在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,小文的功率P= 。