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叶子姐姐利用学过的物理知识设计了一个拉力计,图甲是其原理图,金属弹簧左端固定,右...

叶子姐姐利用学过的物理知识设计了一个拉力计,图甲是其原理图,金属弹簧左端固定,右端和金属滑片结合在一起(弹簧的电阻不计,Pab间的摩擦不计),ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,其阻值为25Ω,己知该弹簧伸长的一长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示(拉力为0时,滑动触头P在电阻丝最左端a点),电源电压U=3V,电流表的量程为0~0.6A,请回答。

1)拉力越大,接入电路中的电阻越________

2)为了保证电流表安全使用,拉力F的最大值是________ N

3)当拉力为200N时图甲中电流表的示数为________ A

4)弹簧的劲度系数,一般用k表示,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,根据图乙,该弹簧的劲度系数k=________N/m

5)电子拉力计上电流表的示数I与拉力F的大小有关,写出IF的关系式为________ (代入已知量,结果用F表示)。

 

小 400 0.2 1×104 I= 【解析】 (1)[1]由图可知:滑片P右边的电阻连入电路,拉力越大,滑片P向右移动,R1接入电路中长度减小,则连入电路的阻值变小; (2)[2]由图可知:R0与R1串联,R0阻值忽略不计;为了保证电流表安全使用,根据电流表的量程可知:电路中的最大电流 I最大=0.6A, R总最小==5Ω; R1接入电路的电阻值 R1最小=R总最小=5Ω, 根据ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,其阻值为25Ω可知:电阻丝R1接入电路的长度 L1最小=5Ω×=1cm, 则弹簧的伸长量为 ΔL1=L-L1最小=5cm-1cm=4cm, 由图象可知最大拉力 F最大=400N; (3)[3]当拉力为200N时,由图象可知弹簧的伸长量 ΔL2=2cm, 则R1接入电路的长度 L2=L-ΔL2=5cm-2cm=3cm, R1接入电路的电阻值为 R1′==15Ω, 所以电流表的示数 I==0.2A; (4)[4]根据图乙可知:当弹簧的伸长5cm时,拉力为500N,该弹簧的劲度系数 k==100N/cm=1×104N/m; (5)[5]当拉力为F时,则弹簧的伸长 ΔL=, R1接入电路的长度 L接入=L-ΔL=5cm-F, 则R1接入电路的电阻值 R=L接入×=(5cm-F) ×, 电流表的示数 I=。  
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考点分析:
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小军利用图甲电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。

1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大;

________

2)实验中闭合开关后,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为3V。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是_____________(填导线编号);

3)测量结束后,应先_________,拆除_______两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;

4)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1R2,小军根据实验数据绘制的I之间关系的图线如图乙所示;

①根据图乙可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____”的实验结论;

②在图选项能正确反映I之间关系的是_______,你的理由_________

 

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在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中;

1)实验中为了得到水、煤油的温度随时间变化的图象,除了图甲中所给的器材,还需要测量工具:天平和__________

2)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”);

3)实验中选择相同规格的电加热器,并且加热相同的时间目的是_____;然后通过比较_____来研究水和煤油的吸热能力;

4)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示,则____的吸热能力更强,“暖手宝”中装的储热液具有的比热容_____。(选填“较大”或“较小”)

 

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根据“探究杠杆平衡的条件”实验要求,完成下列各小题;

1)某同学在调节杠杆水平位置平衡前,杠杆静止时的位置如图甲所示,此时杠杆_______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态;

2)在已经调节好平衡的杠杆上挂上钩码,所处的状态如图乙所示,此时他应移动________(选填“平衡螺母”或“钩码”),使杠杆在水平位置平衡,实验中他改变钩码的个数及位置,进行了多次测量,其目的是_____________________

3)如图丙所示,为寻找杠杆的平衡条件,也可以在已经调节好平衡的杠杆上A点悬挂2个钩码,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,该拉力可以作用在_______点(从“B”、“C”两个位置中选择满足要求的位置);

4)在分析实验误差时,某同学整理了以下四个因素,其中不能带来实验误差的是______

A.铁架台自身重力较大

B.钩码磨损程度不同

C.悬挂钩码的绳索有重力

D.杠杆与转轴之间有摩擦

 

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在图所示的电路中,电源电压为9伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧.闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安培.

1)求电阻R1两端的电压U1

2)求电阻R2的阻值;

3)现用电阻R0替换电阻R1R2中的一个,替换前后,电源的电功率增加了0.9瓦,求电阻R0的阻值.

 

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如图所示,滑轮组在竖直向上的拉力F=50N作用下,将重为120N的物体匀速提起,在10s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m

1)计算物体上升的速度;

2)计算滑轮组提升该重物时的机械效率;

3)若克服绳重和摩擦做的额外功为10J,求动滑轮的重。

 

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