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某学校的物理活动小组利用电流表或电压表制作了一个简易电子秤。图甲是小红设计的电子...

某学校的物理活动小组利用电流表或电压表制作了一个简易电子秤。图甲是小红设计的电子秤原理图,其中E为干电池(2节);A是电流表(电子秤示数表盘);R0是定值电阻(5Ω);R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示。塑料盘的重力不计,g取10N/kg,制作时,调整弹簧的长度,使之不称重时滑片P刚好在电阻丝的a端。

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(1)该电子秤的最大称量是多少千克?应选用的电流表最大量程是多少?

(2)当电流表的指针指在0.3A处时,所称重物的质量是多少?

(3)从理论上说明该方案的最大不足,并简要说明理由。

 

(1)结合甲、乙两图可知,当电阻丝接入电路的长度为6cm时,弹簧的压缩量也为6cm,此时的压力最大,为F=30N,所以电子秤的最大称量:m最大===3kg 2分 当滑片在a端时,变阻器接入电路的电阻为零,此时电流表的示数最大,I 最大== =0.6A,所以应选的电流表最大量程为0.6A 2分 (2)当电流表的指针指在0.3A处时,电路的总电阻:R总1== =10Ω 1分 变阻器接入电路的电阻R 1=R总1﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω 1分 接入电路的电阻丝长度l==2cm 1分 即弹簧压缩了2cm,由图乙可知,此时弹簧受到的压力为10N,所称物体的质量m===1kg 2分 (3)该方案的最大不足是表盘刻度不均匀。 1分 电路中电流I == ,由此可知,U、R0为定值,故I与R/不成正比,即电流I不能随R/的变化而均匀变化。 1分 【解析】 试题分析:(1)根据题意得出最大称量时,弹簧的压缩量,并从图象中读出此时弹簧受到的压力,并且压力等于重力,利用m=G/ g即可求出最大称量;当滑片在a端时,电路中电流最大,利用欧姆定律求出此时电路中的最大电流,根据最大电流即可确定电流表的量程。 结合甲、乙两图可知,当电阻丝接入电路的长度为6cm时,弹簧的压缩量也为6cm,此时的压力最大,为F=30N,所以电子秤的最大称量:m最大===3kg 2分 当滑片在a端时,变阻器接入电路的电阻为零,此时电流表的示数最大,I 最大== =0.6A,所以应选的电流表最大量程为0.6A 2分 (2)已知电源电压、电流以及R0的阻值,利用欧姆定律即可求出此时接入电路的阻值,再根据题意求出弹簧的压缩量,从图象中读出此时的压力,利用m=G/ g即可求出此时物体的质量。 当电流表的指针指在0.3A处时,电路的总电阻:R总1== =10Ω 1分 变阻器接入电路的电阻R 1=R总1﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω 1分 接入电路的电阻丝长度l==2cm 1分 即弹簧压缩了2cm,由图乙可知,此时弹簧受到的压力为10N,所称物体的质量m===1kg 2分 (3)根据欧姆定律表示出电流与R的关系,分析关系式即可得出电流I与电阻R不成正比,也不成反比;根据这一特点分析其方案的最大不足之处:表盘刻度不均匀。电路中电流I == ,由此可知,U、R0为定值,故I与R不成正比,即电流I不能随R的变化而均匀变化。 该方案的最大不足是表盘刻度不均匀。 1分 电路中电流I == ,由此可知,U、R0为定值,故I与R/不成正比,即电流I不能随R/的变化而均匀变化。 1分 考点:欧姆定律的应用、重力的计算、滑动变阻器的使用、电路图设计  
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考点分析:
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如图某型号的四轮汽车,质量为1.6×103kg,每个轮子与地面的接触面积为0.02m3,当它以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为600N,每行驶100km消耗汽油量为8L。(汽油的热值为3.7×107J/L,取g=10N/kg)。求:

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(1)汽车静止时对路面的压强。

(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率。

(3)当汽车以90km/h的速度匀速行驶时,汽车的效率。

 

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如图所示为航行在地中海东部海域参加“海上联合-2015(Ⅰ)”中俄联演的中国海军导弹护卫舰潍坊舰,“潍坊舰”排水量的4.3×106kg,吃水深度5m。求满载时,“潍坊舰”受到的浮力有多大?舰底受到海水的压强是多少?(海水的密度取为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

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电流表本身的电阻(通常叫电流表的内阻)一般都很小,一般小于0.5Ω,对电路几乎没有影响,在一般电路测量中经常忽略不计。而如果进行精密测量时我们就不能忽略电流表的内电阻对电路造成的影响,而要把电流表看成一个可以显示通过自身电流大小的小电阻。某电流表的内阻在0.1Ω—0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:

A.待测电流表A1(量程0—0.6A);

B.电流表A2(量程0—0.6A、0—3A);

C.电压表V(量程3V,内阻约2kΩ);

D.滑动变阻器R1(0—10Ω);

E.滑动变阻器R2(0—100Ω)

F.定值电阻R3(阻值5Ω);

G.定值电阻R4(阻值1000Ω);

H.电源电压(4V);

I.开关及导线若干。

(1)请你从以下电路中选择出最恰当的实验电路________(选填图序号);

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(2)要准确的测出电流表的内阻,除器材“A”、“H”、“I”外,还应该选用的器材为________(填器材前的字母代号)

(3)按照你选择的电路图说出要测量的物理量(并用符号表示),并写出电流表内阻的表达式RA:要测量的物理量:________;电流表内阻的表达式RA=________。

 

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在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。

(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做          运动。当弹簧测力计的示数如图所示,则物体受到的滑动摩擦力的大小为   N,方向水平向     (选填向“左”或“右”)。

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(2)在探究滑动摩擦力大小与压力关系时,第一次拉动物体运动的速度为v1,第二次拉动物体运动的速度为v2,关于v1和v2的大小,下列说法正确的是   。(选填字母)

A.v1一定大于v2            B.v1一定小于v2

C.v1一定等于v2            D.v1可以大于、等于或小于v2

(3)在探究滑动摩擦力大小与压力的关系时,不改变物体和接触面的粗糙程度。将得到的实验数据记录在表格中,通过描点作图可以得到物体受到滑动摩擦力与压力成正比,其变化规律可以表示成f=uF,则u=   。通过分析u的含义可知,接触地面越粗糙,u   。(选填“越大”或“越小”)

压力F/N

3

6

9

12

滑动摩擦f/N

0.6

1.2

1.8

2.4

(4)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小。你认为她的结论正确吗?        ,理由是          

 

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在探究“凸透镜成像规律”的实验中。

(1)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f=________cm。

(2)如图乙所示,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,左右移动光屏,在光屏上得不到清晰地烛焰像,为什么?答:________

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