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如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩...

如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(PR1间的摩擦不计)。电压表量程为03V,分度值为0.1Vab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R130Ω,电源电压恒为6V

1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为_____Ω

2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的示数是_____V

3)已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R045Ω,开关S闭合后,电流表示数为_____A,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为_____N;若在此条件下将电压表改为拉力器,此拉力器所能测的最大拉力_______N,分度值为_____N

4)已知该弹簧所能承受的最大拉力为1000N。若使拉力器所能测的最大力增加100N,拉力器分度值不变,可采取的办法是电源电压和电压表量程不变,将电阻丝换成材料和横截面积相同、长度更长的电阻丝,同时将电阻R0换成阻值为_____Ω的电阻。使用这根弹簧用上述这种方法设计的分度值不变的拉力器所能测的最大力_____(能/不能)达到1000N

 

30 0 0.08 200 600 25 40 不能 【解析】 (1)[1]要保证电压表能正常工作,那么电压表的示数不能超过3V,当电压表的示数为3V时,R0两端的电压是3V,电路中的电流大小为 电路中R0大小为 所以电路中R0至少应为; (2)[2]当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后,电压表并接在导线两端,导线的电阻为零,那么电压表的示数为零; (3)[3]开关S闭合后,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小为 [4]当电压表指针指在0.8V处,此时所测的电阻丝ab电阻大小为 由题意可知,电压表所测的电阻丝ab的长度符合关系式 可求得,从图乙可以看到,作用在拉环上水平向右的拉力; [5][6]由题意可知,电阻丝ab的长度是6cm,当滑片P处于b端时,弹簧的伸长量是6cm,这也是电压表所能测的电压最大值,从图乙可以看到,对应的拉力,即此拉力器所能测的最大拉力是;当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为200N,那么可知 此拉力器拉力的分度值为; (4)[7][8]由图乙可以看到,当拉力增大100N时,弹簧的伸长量增加1cm,当拉力等于700N时,弹簧的伸长量是7cm,将电阻丝换成材料和横截面积相同、长度更长的电阻丝,可知电阻丝每1cm的电阻大小为,所以当拉力为700N时,电阻丝的电阻大小为 根据拉力器的分度值可知,0.1V对应拉力25N,当拉力为700N时,电压表的示数是,所以电路中的电流大小为 串联电路电流处处相等,可知 由于电压表的最大示数是3V,电压的0.1V对应拉力25N,可知电压表示数最大时,其拉力为 所以不能达到1000N。  
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考点分析:
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小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明。

1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;

____________

2)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I关系图线如图2所示,由此可知U0=______V,实验结论是:在电压一定时,__________________

3)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:

将电阻箱阻值先调至进行实验,实验完成后断开开关;

再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;

则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致_____________________

4)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究:在25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的与I关系图线不可能是图3中的______(甲/乙),理由是____________________

 

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小明班的同学对影响电流产生热量多少的因素进行了实验探究。首先他们猜想:影响电流产生热量多少的因素可能有电阻大小、电流大小和通电时间。此时小明联想到生活中以下两种现象,现象1:电热器只有在通电时才发热,而且通电时间越长产生的热量越多。现象2:电炉是通过铜导线接入电路中的,通电时,镍铬合金制成的电炉丝热得发红,而铜导线几乎不发热。

1)现象2主要支持以上猜想中的因素是____________

2)小明针对现象2的猜想设计了如图所示的实验电路,其中AB两个相同的瓶内分别装有____________都相等的煤油,将电阻RARBRARB)分别浸没在两瓶煤油中,两支温度计分别测量两瓶中煤油的温度。

实验时,小明将电阻RARB串联接入电路中,这是为了控制________________相同;

小明在实验中通过观察___________来比较电流产生热量的多少。

3)最后,小明又利用此装置探究了通电导体产生热量的多少和电流的关系,根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I2关系的图象,其中正确的是________

A.    B.    C.    D.

 

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如图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V不变。

1)请用笔划线代替导线,将图甲中的实物图连接完整;

__________

2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最______端(左/右);

3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡______(短路/断路);

4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图象,由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W

5)实验过程中,当电压表示数为0.5V时,滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω

 

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在探究导体的电阻跟哪些因索有关的问题时,老师引导同学们做了如下实验:

猜想:导体电阻可能与导体长度、横截面积、________、_____有关。

实验时,同学们用下图甲的实验装置分别把abcd四根金属丝接入电路AB两点之问,探究情况如下表:

 

序号

材料

长度(m

横截面积(mm2

灯泡亮度

a

镍铬合金丝

1

1

较亮

b

镍铬合金丝

1

0.5

较暗

c

镍铬合金丝

2

0.5

最暗

d

铜丝

1

1

最亮

 

 

 

 

 

 

 

  当选用_____两根金属丝,可探究导体电阻跟导体长度的关系,得到的结论是:_______________________________________________________________

小明小组还做了如图乙所示的实验,这是为了探究导体电阻与____________的关系。

实验中同学们发现:在电源电压一定时,由于所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显。对这种现象你认为可采取什么措施:______________________________________。

同学们想继续探究导体电阻与导体横截面积之间的定量关系,为此他们将ab两根金属丝串联接入电路(如图丙所示),则当发现电压表示数U1:U2接近______________时,可以初步判定:在导体的材料和长度相同的条件下,导体的电阻与其横截面积成反比。

 

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如图,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V  3W”字样,定值电阻R2的阻值为10Ω,R1为滑动变阻器,开关S1、S2都闭合时,L恰好正常发光,电流表示数为1.1A.求:

(1)小灯泡正常发光时的电阻;

(2)S1、S2都闭合时,R110min内消耗的电能;

(3)S1、S2都断开,调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时,R2的电功率.

 

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