如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置,其中R.为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值隧所受压力变化的图象如图乙所示.油量表由量程为0~3V的电压表改装而成.已知油箱重80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N.电源电压保持6V不变.(g取10N/kg)
(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10
-4m
2,则压敏电阻能承受的最大压强为多大?
(2)若油箱内油的密度为0.8×lO
3kg/m
3,则此油箱最多可装多少立方米的油?
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R.的阻值为多大?
(4)为了判断此油量表的刻度是否均匀,需了解R
两端电压U
与油量V的关系,请推导此关系式.
考点分析:
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如图甲所示电路,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R
1两端的电压随滑动变阻器R
2阻值变化的图象如图乙所示.问:
(1)当R
2为10Ω时,电压表的示数是多少?
(2)当电压表示数为2V时,R
1的阻值是多少?
(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R
1的功率是多少?
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小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图所示电路,选用分别标有“1.5V 0.25A”、“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L
1、L
2、L
3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系.
(1)他将灯L
1接入电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L
1的电流为0.2A,再测出L
1两端的电压,此时电压表示数如图所示,为______V,然后计算出此时灯L
1的电阻是______Ω,实际功率是______W.
(4)换上灯L
2,闭合开关,此时电流表的示数将变______(选填“大”或“小”),为保持电流为0.2A不变,应将滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动;再测出L
2两端的电压,算出L
2的电阻和功率.
换上灯L
3,做第三次实验,并将实验数据记录在下表.
次数 | 灯泡 | I/A | U/V | R/Ω | P/W |
1 | L1 | 0.2 | | | |
2 | L2 | 1.6 | 8 | 0.32 |
3 | L3 | 2.4 | 12 | 0.48 |
(5)请根据实验数据,在图中作出小灯泡功率与电阻关系的图象.
(6)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成______关系.
(7)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便.对此你可以如何改进?______.
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如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡.设计此实验步骤的目的是为了探究______.
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:______.
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是______.
A.减少,摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的才料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转.
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如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置.
(1)请计算斜面坡度为60°时的机械效率.
(2)请你根据实验数据推导下列的结论:
斜面坡度 | 斜面粗糙程度 | 物重G(N) | 斜面高度h(m) | 沿斜面拉力F(N) | 斜面长L(m) | 有用功W有(J) | 总功W总(J) | 机械效率η(%) |
30° | 粗糙 | 0.5 | 0.20 | 0.35 | 0.4 | 0.10 | 0.14 | 71.4 |
60° | 粗糙 | 0.5 | 0.28 | 0.45 | 0.4 | 0.14 | 0.18 | |
结论1:沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面坡度越______,拉力越小.
结论2:在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大,机械效率越______.
(3)如果你是一位建筑设计师,需要设计一幢老年人俱乐部的大楼,受上述实验的启发,在设计楼梯时,您会把楼梯设计得较______(填“缓”或“陡”).
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如图所示,光源S发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射后,反射光线经过A点,水中的折射光线经过P点,请你作出入射光线、反射光线和折射光线.
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