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小明同学设计的“风力测量仪”在校科技节上备受师生们的青睐.“风力测量仪”的原理如...

小明同学设计的“风力测量仪”在校科技节上备受师生们的青睐.“风力测量仪”的原理如图所示.电源电压恒为6V,R为保护电阻,AB是一根长为30cm、阻值为30Ω的均匀电阻丝.OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为1N的小球P.闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,小球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电压表示数为3V.已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm,金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,求:
(1) R的阻值;
(2)无风时电压表的示数;
(3)在水平风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,电压表示数为2V.作出F的力臂,并求出F的大小.

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本题将杠杆知识和电学知识结合在一起,当无风时(OP下垂并与电阻丝的B端接触),利用欧姆定律求解;求出BC长度后利用杠杆原理求水平风力. 【解析】 (1) (2)当无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触,连入电阻为0,所以电压表的示数为0; (3)如右图 BC=20Ω×=20cm ∵F1L1=F2L2 ∴F风=LG×=20cm×=2N 答:(1) R的阻值是30Ω; (2)无风时电压表的示数为0; (3)F风的大小是2N
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考点分析:
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一只标有“3.8V”字样的小灯泡,灯丝电阻约为15Ω,小明想测出它正常发光时的电阻,选用了以下器材:电流表、电压表、开关、变阻器各一只、导线及新干电池若干.
(1)小明连接的实验电路如图所示,经检查发现有两处错误,请指出错误:
______
______
(2)小明纠正错误后开始实验,闭合开关后发现电压表没有示数,经检验发现电压表的15V量程挡已损坏,3V量程挡完好.现根据已有的器材完成实验任务.
①请你帮助小明设计电路图,并把它画在方框内.
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②在实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为______时,记下电流表示数,
根据公式R=U/I,算出灯丝电阻:

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在如图甲所示的“测量小灯泡电阻”的实验中(灯泡上标有2.5V).
(1)画线代替导线将电压表正确连入电路.
(2)开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应处于______端.(选填“A”或“B”)
(3)小灯泡正常工作时电流表的读数如图乙所示,通过小灯泡的电流是______A,此时小灯泡的电阻是______Ω(保留一位小数),这个电阻值较灯泡没有连接到电路时______(选填“变大”“减小”或“不变”),原因是______
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谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电源选用两节干电池.
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(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是____________
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将______(填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R=______Ω.你认为这个结果可靠吗______?理由是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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