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小明设计了如图1所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小.将物体放置...

manfen5.com 满分网小明设计了如图1所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小.将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P始终在a、b间),弹簧的左端固定在墙壁上.当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变.换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f不同,滑动变阻器R1的阻值也不同.若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R1的阻值的关系如图2所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V.问:
(1)当滑动变阻器的滑片P指向b端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R的阻值至少为多大?
(2)若电阻R的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化?
(1)要保护电流表,则应让电路中电流不超过电流表的最大量程,当滑动变阻器接入电阻为0时电流最大,则由欧姆定律可求得R的最小值; (2)由欧姆定律可求总电阻,再由串联电路的电阻规律可求得R1的阻值,由图2可得出物体受到的摩擦力; (3)由欧姆定律可知当电流表示数变大时,R1的接入电阻的变化,则由图2可知电阻的变化. 【解析】 (1)当滑动变阻器滑片P指向b端时,R1的阻值为0 此时R的阻值最小值:R===5Ω; (2)由欧姆定律可得电路的总电阻:R===15Ω 此时R1的接入电阻为:R1′=R-R′=15Ω-10Ω=5Ω 根据图象可知,物体所受的摩擦力f=5N; (3)当电路中电流表的示数变大时,R1的阻值变小,由图象可知物体所受的摩擦力变大了; 答:(1)R的最小值为5Ω;(2)该物体所受的摩擦力为5N;(3)R1的阻值变小,则物体所受摩擦力变大.
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考点分析:
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在“测定2.5V小灯泡功率”的实验中,小红设计了如图所示的电路.
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(1)请在图的“○”内填入合适的“灯泡”和“电表”符号.
(2)小红按电路图连接电路,进行实验,测得数据如右表所示.断开开关时,发现电表如图所示,其中电流表出现这种现象的原因是______
U/V22.53
I/A0.220.260.30
(3)假如不重新实验,请你利用小红已获取的信息,计算出该灯泡的额定功率是______W.若小灯泡两端的实际电压为3V,则小灯泡的实际功率______额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”).
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在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路.
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是______
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察______
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表.你认为______同学的改进更好一些,理由是______

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右图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置.
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动.实验的部分数据如下:
实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率
1较缓100.15.01
2较陡100.36.7145%
3最陡100.58.4160%
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟______的关系.在第1次实验中,斜面的机械效率为______
(2)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越______;还可以得出的结论是,斜面越缓,越______
(3)小华猜想斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度和物重有关,若要研究机械效率与物重的关系,应保持____________不变.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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