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在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示,电源电...

在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示,电源电压恒为16V R0 为定值电阻,L 为额定电压是 2.5V 的小灯泡,其 IU 关系的部分数据如图乙所示,AB 为长14cm、阻值 60Ω 粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP 为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个金属圆球 P。闭合开关 S,无风时,OP 下垂并与 A 端接触,此时电流表示数为 0.2A 有风时,OP 绕悬挂点 O 转动,风对球的作用力 F 方向始终水平向右,已知 OP 金属杆与 AB 接触点每 远离 A 1cm 受到的力均为 0.5NOP 始终与 AB 接触良好且无摩擦;求:

(1)电流表示数为 0.2A 时,灯泡的电阻为多少 Ω

(2)无风时 R0 两端的电压?

(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力?

 

(1)5Ω (2)3V (3)3.5N 【解析】 (1)由图可知,灯泡、定值电阻和电阻丝串联;因串联电路电流处处相等,所以,当电流表示数为0.2A时,通过灯泡的电流为0.2A,由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V,则根据可得,灯泡的电阻: (2)无风时,OP下垂并与A端接触,电阻丝接入阻值最大为60,根据可得,电阻丝两端的电压: 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,两端的电压: (3)根据可得的阻值: 由于灯泡的额定电压为2.5V,则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流,由图乙可知最大电流为,此时风对球的压力最大,OP绕O转动的角度最大,设此时OP与AB的接触点为C,则根据欧姆定律可得,两端的电压: 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压: 根据可得此时电阻丝连入电路的电阻: 由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比,则: 所以 则 因此OP 金属杆与 AB 接触点远离 A 点 7cm,此时风对球施加的最大作用力为: 答:(1)电流表示数为 0.2A 时,灯泡的电阻为5Ω; (2)无风时 R0 两端的电压为3V; (3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力为3.5N。  
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考点分析:
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已知某品牌校车在正常行驶时,汽油完全燃烧释放的能量转化为校车做功的效率是 30%(汽油热值q=4.6×107J/kg,汽油密度 0.7×103kg/m3)。试求:

(1)10L 汽油完全燃烧释放的热量为多少焦耳?

(2)当汽车以最高时速(108km/h)在水平地面上匀速行驶时,所受阻力为 3000N,则连续行驶 5min 汽车所做的有用功是多大?这个过程消耗的汽油是多少千克?(保留两位小数)

 

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用“伏安法”测未知电阻的阻值。

(1)请用笔画线表示导线,将图 甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉)。_____

(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片 P 应该移至图中_____处(选填“A”或“B”)。

(3)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电 压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_____A;另一次测量电压 表的指针如图丙所示,其示数为_____V。小林根据几组实验数据计算出 Rx 的值,为了进一步减小 误差,绘制了 Rx U-I 图像。

(4)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的 U-I 图像。小林发现小宇绘制的 U-I 图像和自己绘制的 U-I 图像不同,你认为其原因是小宇_____ ;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻 Rx=_____Ω。(实验过程中电源电压保持不变)。

(5)同组小芳只用电流表也设计了一种方案,测出了 Rx 的阻值。 电路如图所示,R0 为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且 恒定不变。测量步骤如下:

开关 S1 闭合,S2 断开时,电流表读数为 I1 当开关 S1S2 都闭合时,电流表读数为 I2 待测电阻 Rx=_____。(用已知和测出的物理量符号表示)

 

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实验老师为“探究电流跟电阻的关系”准备了如下器材:电源(电压恒为 6V)、开关、电压表和电流表各一只、滑动变阻器(“20Ω 1A”)的 R1  和滑动变阻器(50Ω 0.5A)的 R2、五个定值电阻(10Ω15Ω20Ω25Ω)及导线若干。

(1) 小陈同学实验得到如图所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所用的滑动变阻器是_____(选填字母:A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A),若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为 14Ω,则所用定值电阻的阻值为_____Ω

(2)根据小陈同学的图像可得出的结论为_____

(3)小蕊将定值电阻换成灯泡,探究通过灯泡的电流与灯泡两端的电压得出下图,由图可看出灯丝的 UI 图象不是一条直线,原因是_____

 

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在“比较不同液体的比热容大小”的实验中,用相同的酒精灯对四种液体加热,得到如表所示的数据:如果四次实验中,在相同时间内,水、甲、乙、丙吸收的热量相等,已知水的比热容为C=4.2×103J•(kg•℃)-1,则由上述条件可得( )

 

A.第1次实验中,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量

B.第1、2次实验中,甲液体吸收的热量比水吸收的热量少

C.乙液体的比热容为2.1×103J/(kg•℃)

D.丙液体的比热容小于乙液体的比热容

 

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常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为 03mA 的电流表 G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为,若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标_____的电压值;如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,AB之间的电压等于 3V,这样AB之间(虚线框内)就相当于一个量程为03V的电压表(图丙),则串联的定值电阻R_____

 

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