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某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动: (1)研究弹簧的特性.他...

某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:
(1)研究弹簧的特性.他们做了如图a的实验,根据实验数据作出了弹簧伸长;与拉力F的关系图象如图b所示.
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(2)设计方案;设计的原理图如图c所示,利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图),弹簧(即图a中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时电压表示数为零.
(3)分析与计算.已知滑动变阻器总电阻R=12Ω,总长度12cm,电源电压恒为6V,定值电阻R=10Ω(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内;g=10N/kg).求:
①当物体的质量为100克时.电压表的示数是多少?
②该电子秤能测量的最大质量是多大?
③改装好的电子秤刻度与原来电压表表头的刻度有何不同?

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先分析图象b得出弹簧的受到的拉力与弹簧伸长的关系;然后根据滑片移动的长度判断滑动变阻器的接入电路的阻值;即可利用欧姆定律和串联电路的特点求解. 【解析】 (1)当物体的质量为100克时,物体重力G=mg=0.1kg×10N/kg=1N; 由图象知:当物体对弹簧的拉力为1N时弹簧伸长2cm;即当弹簧受压力为1N时弹簧会缩短2cm; 又已知滑动变阻器总电阻R=12Ω,总长度12cm可得:长1cm的变阻器的电阻为1Ω. 则此时交阻器接入电路电阻为2Ω,滑动变阻器与定值电阻串联. 电压表示数是U1===1V; 故:电压表示数为1V. (2)由电压表的量程可知:当电压表的示数为3V,电子秤所测量的物体质量最大; 此时,电路中的电流为I2=I″===0.3A; 变阻器接入电路的阻值R===10Ω; 所以弹簧压缩量为10cm; 由图象分析可知物体重5N,故能测量的最大质量为500g. (3)1V刻度为100g,3V刻度上为500g;所以电子秤刻度与原来电压表表头的刻度相比,电子秤刻度不均匀.
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考点分析:
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(1)E点表示的电流表、电压表的示数各为多少?此时电路处于什么状态?
(2)F点表示的电流表、电压表的示数各为多少?此时电路处于什么状态?
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(1)当给它加O.3V电压时,电动机不转,电路中的电流为0.3A,求电阻R1的阻值.
(2)当给它加3V电压时,电动机转动,电路中的电流为0.4A,求电动机的发热功率及对外做功的功率.
(3)当给它加3V电压而电动机被卡住(电机不转)时,求发热功率.
(4)比较(2)、(3)两个发热功率,你认为电动机正常工作时若被卡住,对电动机会产生什么危害?

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(1)分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:______
(2)分析比较实验序号______的数据及观察到的现象,可得出的初步的结论是:当通过灯泡的电流相等时,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮.
(3)实验中用到的探究方法是:______
(4)进一步综合分析比较表中的数据及观察到的现象,并归纳得出结论是:______

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答:______
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答:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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