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某课外小组制作了一个测量物体质量的电子秤,其原理如图1所示.它主要由四部分构成:...

某课外小组制作了一个测量物体质量的电子秤,其原理如图1所示.它主要由四部分构成:托板和水平压力杠杆OBA,标有“10V  5W”字样的指示灯L(灯的电阻保持不变),压力传感器R(电阻值会随所受压力大小变化的可变电阻),显示质量大小的仪表(实质是电流表).已知电源电压为10V,OB=6cm,OA=30cm.压力传感器R的阻值与所受压力的关系如图2所示.若不计托板和杠杆组件的质量,不计摩擦.求:
(1)指示灯L的电阻;
(2)当压力传感器R的电阻为30Ω时,指示灯L的实际功率;
(3)当电流表的示数为0.1A时,电子秤托板上物体的质量.

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(1)由灯泡铭牌可知,灯泡额定电压是10V,额定功率是5W,由电功率的变形公式可以求出指示灯的电阻; (2)根据串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流,然后由电功率公式P=I2R求出灯泡的实际功率; (3)由串联电路特点及欧姆定律求出压力传感器R的阻值,然后由F-R图象求出此时对应的压力,由杠杆平衡条件求出被称量物体的重力,最后求出物体的质量. 【解析】 (1)∵P=, ∴灯泡电阻RL===20Ω; (2)当R为30Ω时,电路电流: I===0.2A, 灯泡实际功率PL=I2RL=(0.2A)2×20Ω=0.8W; (3)当电流表的示数为0.1A时,电路总电阻: R总===100Ω, 压力传感器阻值R=R总-RL=100Ω-20Ω=80Ω, 由F-R图象可知,当R=80Ω时,F=40N, 由杠杆平衡条件可得:G×OB=F×OA, 物体重力G===200N, ∵G=mg,∴物体的质量m==≈20.4kg; 答:(1)指示灯L的电阻是20Ω. (2)当压力传感器R的电阻为30Ω时,指示灯L的实际功率是0.8W. (3)当电流表的示数为0.1A时,电子秤托板上物体的质量是20.4kg.
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考点分析:
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在综合实践活动中,某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”. 取三个相同的纸锥,每个纸锥的质量为m,并编号为甲、乙、丙,其中在乙纸锥内固定质量为3m的小金属球,在丙纸锥内固定质量为8m的小金属球.让它们从不同高度分别自由落下,并以竖直砖墙为背景,当进入竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程,如图是其中一段的示意图.请根据图示回答下列问题:
(1)对于图中的这段运动过程,下列说法正确的是   
A.只有甲做匀速直线运动
B.只有乙做匀速直线运动
C.只有丙做匀速直线运动
D.甲、乙、丙都做匀速直线运动
(2)对于图中的这段运动过程,甲、乙、丙三个纸锥的速度之比是    ;它们所受的空气阻力之比是    ;由此可以得出的实验结论是   
(3)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到阻碍物体运动的力,称作“流体阻力”.影响“流体阻力”大小的因素有物体表面的粗糙程度、物体和液体间相对运动的速度以及物体垂直运动方向的横截面大小.某同学为了验证“流体阻力的大小与运动物体表面粗糙程度有关”,设计了如下实验方案:
①用弹簧测力计拉一艘表面光滑的船模型在水中运动,并记下弹簧测力计的示数F1
②用弹簧测力计拉另一艘表面粗糙的船模型在水中运动,并记下弹簧测力计的示数F2
③通过比较F1与F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.
请你对该同学的实验方案进行评估,指出其中存在的问题(仅要求写一点).   
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图甲是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图.
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(1)①将甲图中的滑动变阻器阻值调到最大,试触开关时,会看到的现象是电压表:______     电流表:______
②图甲中有一根导线接错了,请在错误处画“×”,并在图上改正.
(2)改正错误后,测量了几组电压和电流的值如下表:
电压U/V1.21.62.02.42.8
电流I/A0.120.160.200.240.28
分析数据得出的结论是:______
(3)用这个电路还可以测量小灯泡的电阻.将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡,闭合开关后当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω(保留小数点后一位数值),额定功率是______W,图丙是小灯泡的U-I图象,电流与电压不成正比的原因是______
(4)小明又发现了一种能测出小灯泡正常发光时电阻的方法.设计的电路如图丁所示,其中最右边表示标准电阻箱(阻值变化范围是0~9999.9Ω).(提示:图中的选择开关,可掷向A、B、C、D四档,当选择开关掷向A档时,1、2两支路同时接通)请你帮他完成主要的实验步骤:
①将选择开关与A相连,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数2.5V.
②将选择开关与B相连,保持______不变,调节______使电压表的示数仍为2.5V,记下______,即为小灯泡正常发光时的电阻.
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按题目要求作图:
(1)电路中的小灯都能正常发光,请在电路图甲中○内分别填上电流表或电压表的符号.
(2)在图乙中画出拉力F拉杠杆OB的力臂和物体M的重力.
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为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示.工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示.小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了.
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将______,油对工件下底面的压强大小将______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=______
从图象分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的______
(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强.(不考虑大气压强)

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“高晓松酒驾案”后,充分说明:驾车既害自己,也害他人,各地公安交警利用酒精测试仪对驾驶员是否酒驾进行严格检查.如图是它的原理图,图中酒精传感器的电阻Rm的倒数与酒精气体的浓度成正比.使用前要通过调节变阻器R对酒精测试仪进行调零,即让图中A的示数回到某一较小值,此时变阻器R的滑片应向    (“右”或“左”)边滑动,调好零后对驾驶员进行测试,当驾驶员吹出的气体酒精浓度增大时,A的示数    (填“变大”、“变小”或“不变”).除了用A表反映酒精气体的浓度外,V1、V2两表中酒精气体的浓度增大,示数也要变大的表是    ,此测试仪的电池长久使用导致电压降低时会被误认为是驾驶员吹出气体的酒精浓度    (填“升高”或“降低”)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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