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

小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐,“风力测试仪”的原理如图所示.电源电压6V,R为保护电阻,AB为长20cm、阻值为50Ω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2N的球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,球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电流表示数为0.6A.已知悬挂点O与电阻丝B端为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)无风时电流表示数;(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,作出F风的力臂,并求出该力的大小.

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(1)当偏转到离电阻丝A端时,只有电阻R连入电路,又知道此时电源电压和电流,利用欧姆定律可求R的阻值; (2)AB和OP的共同作用相当于滑动变阻器,无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻,R与RAB串联,根据欧姆定律可计算无风时电流表示数是多少. (3)根据力臂的做法作出金属细杆OP在图示位置静止时F风的力臂,利用杠杆原理求出该力的大小. 【解析】 (1)当偏转到离电阻丝A端时,只有电阻R连入电路; ∴R===10Ω; (2)无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻RAB=50Ω,电阻丝全部连入电路的电阻,且电阻R与RAB串联: 此时电路中的电流: I′===0.1A. (3)如右图: ∵△ABO∽△PEO; ∴= ∴===2:1 ∵金属细杆OP平衡,以O为支点; 则根据杠杆平衡条件和LG=PE得: F风=G=G=×2N=4N. 答:(1)R的阻值是10Ω; (2)无风时的电流表的示数为0.1A; (3)风力的大小是4N.
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考点分析:
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小明确按如图所示的电路图探究“通过导体的电流跟导体两端电压和导体电阻的关系”.
(1)在连接电路时,滑动变阻器的滑片应处于______位置,其目的是______
(2)在连接电路时,当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是____________
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表
U(V)0.51.01.52.02.53.0
I(A)0.10.20.30.40.50.6
根据表中数据得到的结论是______
通过计算可知,此次实验所用的电阻为______Ω
(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.首先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,他下一步的操作应该是:闭合开关,______,并记下电流值;再改接20Ω的电阻,重复上述实验.

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(1)我们都做过用如图1所示的装置“探究杠杆平衡条件”的实验.实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.使杠杆水平平衡的目的是______
(2)我们学习过“测定机械效率”的方法.用如图2所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,规范的操作很重要.规范的操作应该是:竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码“缓慢”上升.并要及时读出弹簧测力计的示数.请你思考两个问题:
①使钩码“缓慢”上升的优点是什么?答:______
②要“及时读出弹簧测力计的示数”,应该是什么时候读?(选填“上升时”、“静止时”).答:______
(3)某同学说“杠杆的机械效率可能与所挂钩码的重有关”.
为了探究这一猜想,一位同学用该实验装置,先后将不同重量的钩码挂在A、B两点进行实验探究,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离h/m拉力
F/N
测力计移动距离s/m机械效率η/%
1A点1.50.100.70.3071.4
2B点2.00.151.20.3083.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______
请简要说明两条理由:①______;②______

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一物体质量为18kg,.如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m.所用拉力为200N.试计算此过程中(取g=10N/kg)
(1)定滑轮的机械效率
(2)拉力的功率.

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作图题
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(1)作出如图1抽水机工作时动力F1的力臂L1和B点阻力F2
(2)用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法.请在图2中画出最省力的绕线方法,并在绳的自由端写明拉力F=______ G物.( 滑轮重、绳重、摩擦均不计)
(3)在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接.其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题.现在考考你,如图3是某同学连接的电路:
①对于这个电路,只须拆除一根导线,就能成为两灯串联的正确电路.请在要拆除的那根线上打上“×”号.(在前图上作)
②改接一根导线,就能成为两灯并联的正确电路.请在要改接的那根线上打上“×”号,并用笔画出正确连接的那根线.(在后图上作)
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小明在科技活动中,了解到有一种用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻R随温度t变化的图象如图甲所示.
(1)热敏电阻的阻值随温度的升高而______(选填“增大”或“减小”).
(2)小明想利用热敏电阻制成温度报警器,实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2,其中一只为热敏电阻,另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化).为了辨别他们,小明设计了如图乙所示的电路.
①接下来小明应如何操作?
答:______
②根据观察到的什么现象辨别出热敏电阻?
答:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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