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在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除...

在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图1所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装罝启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能.g取l0N/kg.试问:

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(1)当物品随传送带匀速运动时,物品      (选填“受”或“不受”)摩擦力.

(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,R0的阻值为多少?

(3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?

(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将      (选填“增大”或“减小“).

 

(1)不受; (2)R0的阻值为20Ω; (3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为0.3A;此时在检测区上物品的质量是4kg; (4)增大. 【解析】 试题分析:(1)根据摩擦力产生的条件进行分析; (2)根据图象,得出不放物品时电阻R的阻值,计算出R两端的电压,根据欧姆定律计算出电路中的电流值,最后由R=可得R0的阻值; (3)根据P=UI表示出R电功率表达式,根据表达式确定电功率最大时的电流值,由U=IR得出此时电压表的示数,计算出R两端的电压,由欧姆定律可计算出出R的阻值; (4)电源电压越小,在其它相同情况下,电路中电流会偏小,R0两端电压会偏小,所以要使R0两端的电压不变,应使R的阻值更小,根据图象分析压力大小,得出质量大小. 【解析】 (1)当物品随传送带匀速运动时,物体与传送带之间没有相对运动的趋势,所以物品不受摩擦力作用; (2)当检测区没有物品时,由图可知,R=100Ω; R两端的电压:UR=U﹣U0=12V﹣2V=10V; 电路中的电流I===0.1A; 则R0===20Ω; (3)R的电功率P=(U﹣U0)I=(U﹣IR0)I=12I﹣20I2=﹣5(2I﹣0.6)2+1.8 可知当I=0.3A时,P有最大值,此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V; 则R===20Ω; 由图可知,对应压力F=40N; 则物品的质量m====4kg; (4)电源电压降低,会使电压表的示数变低,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于2.4V,电阻R对应的阻值会比原来更小,则所受压力更大,物体的质量更大. 故答案为:(1)不受; (2)R0的阻值为20Ω; (3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为0.3A;此时在检测区上物品的质量是4kg; (4)增大. 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是能够从图象中得出相关的信息.  
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考点分析:
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有的高档小轿车座椅中安装有高低温挡的电加热器,其高温挡工作原理相当于如图所示的电路图,电源电压恒定不变,其中R1=12Ω,R2=6Ω,开关都闭合后,通过R1的电流为2A,求:

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(1)R1两端的电压?

(2)R2通过的电流?

(3)通电1分钟,整个电路产生的热量是多少?

 

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小丽要研究“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”,现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁,她先后将这两个电磁铁接入图的电路中.闭合开关S后用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P.重复了多次实验,记录如下:

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项  目

50匝的电磁铁

100匝的电磁铁

实验次数

1

2

3

4

5

6

电流表示数(A

0.8

1.2

1.5

0.8

1.2

2.0

吸引大头针的最多数目(枚)

5

8

10

10

16

25

(1)实验中小丽是通过电磁铁      来判定其磁性强弱的.

(2)分析第1、2、3次的实验记录,会发现      相同时,通过的      越大,磁性越强.

(3)进一步分析所得的实验数据,还会发现当通过电磁铁的电流相同时,      ,磁性越强.

 

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小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样.

 

(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最      端(选填“左”或“右”).闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是:     

(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象 记录在表格中.在笫1次实验中小灯泡不亮的取因是:     

物理量

次数

电压

U/V

电流

I/A

实际电功率

P/W

小灯泡亮度

1

0.5

0.12

0.06

不亮

2

1.5

0.20

0.30

偏暗

3

2.5

0.30

 

正常

4

2.8

0.32

0.90

更亮

(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为      W.实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率      ,灯泡越亮.

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小明在研究物体吸收的热量与哪些因素有关时,他在两只相同的杯子里,装入质量相等的A、B两种不同的液体,用两个相同的加热器给它们加热,如图甲所示.用温度计测出两种液体在不同时刻的温度,并画出它们温度随时间变化的图象,如图乙所示.

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(1)根据实验物体吸收热量的多少可能与            有关.

(2)热量是一个抽象的物理量.本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较      来实现,这种方法称为“转换法”.

(3)以下描述中同样采用“转换法”的是     

A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流;

B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态;

C.研究导体的电阻与导体的长度,横截面积,材料是否有关系;

D.通过观察木桩被重物打入沙子的深度,可比较重物重力势能的大小.

 

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请标出通电螺线管上方的小磁针静止时的N、S极.

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