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如图为梁老师设计的可调节多档位加热器电路。电源电压恒为 18V,R1、R2 为阻...

如图为梁老师设计的可调节多档位加热器电路。电源电压恒为 18VR1R2 为阻值恒定的加热电阻,R1=10ΩR2=20ΩR3 为阻值可调的限流电阻。若电流表 A 的量程 0~0.6AA1 的量程为 0-3A,电压表的量程为 0~15V,在所有元件安全的前提下,求:

(1)当开关 SS1S2 都闭合时,处于快热档,此时的功率为多少;

(2) S 闭合,S1S2 都断开时,处于调温档,移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加 热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时,加热电阻 R1 的功率为 3.6W,此时滑动变 阻器的功率;

(3)处于调温档时调节滑动变阻器的滑片,电路中总功率的变化范围?

 

(1) 48.6W;(2) 7.2W;(3) 8.1W32.4W 【解析】 (1)当S、S1和S2都闭合时,可调的限流电阻R3被短路,加热电阻R1、R2并联,电路处于快热档,则快热档的功率 P===48.6W 快热档的功率为48.6W。 (2) 当S闭合,S1、S2都断开时,R2、R3串联,若滑片在距右端处时,则R3接入的阻值为最大阻值的,即R3=R3最大,由P=I2R得,电路中的电流 I===0.6A 由I=得,电路总电阻 R'===30Ω 则接入的阻值 R3=R'−R1=30Ω−10Ω=20Ω 滑动变阻器R3的功率 P=I2R3=(0.6A)220Ω=7.2W 滑动变阻器的功率为7.2W。 (3) R3最大阻值 R3最大=R3=×20Ω=30Ω 当S闭合,S1、S2都断开时,R2、R3串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数为 U3=I'R3最大=R3最大= 30Ω=13.5V15V 此时电路中的电流最小,总功率最小 Pmin===8.1W 滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流 I″===1.8A3A 此时电路中的电流最大,总功率最大 Pmax===32.4W 电路中总功率的变化范围8.1W32.4W。 答:(1)快热档的功率为48.6W; (2) 此时滑动变阻器的功率为7.2W; (3) 电路中总功率的变化范围8.1W32.4W。  
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考点分析:
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为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,无人机在疫情期间肩负着消毒作业 和运输物资等任务,如图所示的无人机用时 6 分钟飞行 3.6km 就可将物资运送至武汉 金银潭医院,每次可装载物资 15kg,该无人机相关数据见下表,求:

机身尺寸/mm

400×300×200

机身质量/kg

25

飞机着地总面积/cm2

10

 

 

 

(1)无人机飞行的平均速度;

(2)无人机满载货物着地时对地面的压强。

 

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欣欣利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。 实验器材:电源(电压恒为 4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(10Ω15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω   2A”、乙“20Ω   1A”),导线若干。

(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;

___________

(2)实验中欣欣发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是_______

(3)排除故障后,多次改变 R 的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的 I-R 图像,得 到的结论是_______

(4)在上述实验中,欣欣用 10Ω的电阻替换的电阻,为了完成实验,他应该将滑 动变阻器的滑片向 ______ 端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为______________V

(5)当欣欣改用 15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______(选填“甲”或“乙”),如果串一个定值电阻就能完成实验,那么这个定值电阻的范围是________

(6)除了更换滑动变阻器的方案以外,欣欣想到原有器材不变,调整定值电阻两端的 电压也可以完成实验,他应控制定值电阻两端的电压范围是________

 

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如图所示是小超同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶 A 为圆柱形。

(1)正确的操作顺序最佳是_______

A.乙丙甲丁      B.乙甲丙丁      C.甲丁乙丙      D.乙丙丁甲

(2)将空桶 A 轻放入盛满水的溢水杯中,用桶 B 接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A 受到的浮力为_______N

(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力_______(选填 “大于”、“小于”或“等于”)桶 A 受到的浮力;

(4)在实验中,排除测量误差因素的影响,小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:_______

(5)接着小琴同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有 明显错误的是第______次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越_______(选

填“深”或“浅”);

次数

1

2

3

4

A与沙子的总重力/N

2.4

2.8

3.2

3.4

B与水的总重力/N

4.0

4.4

4.6

5.0

 

 

(6)小燕同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶 A 分别放入水中和另一未知液体中,桶 A 浸入水中的深度为 h1,浸入另一液体中的深度为 h2,设水的密度为ρ,则另 一液体的密度表达式为_______(用题中所给和所测物理量的字母表示);

(7)小敏将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将_______ (选填“变大”或“变小”或“不变”),电子秤的读数将_______(选填“变大”或“变 小”或“不变”)。

 

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疫情防控期间,重庆八中停课不停学,八中物理在线学,超超学以致用,利用身边 的器材测量家中鹅卵石的密度。

(1)超超将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻线处,发现天平静止 时右边横梁高,则应将平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡;

(2)但由于鹅卵石较大无法放入量筒中,聪明的超超设计了如下方案,如图所示;

先用天平测出鹅卵石的质量 m1

在烧杯中放入适量的水将鹅卵石浸没,在水面到达的位置上作标记,用天平测出 总质量 m2

将鹅卵石从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量 m3

向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量 m4

设水的密度为ρ,鹅卵石密度的表达式:ρ_______(用所测物理量的 字母表示);

(3)若步骤中取出鹅卵石时会带走一些水,超超所测的鹅卵石密度_______(选填 “大于”、“小于”或“等于”)真实鹅卵石密度;

(4)军军嫌超超的方法很麻烦,就找来了烧杯和适量的水,用弹簧测力计对鹅卵石做了两次测量,就测出了其密度。步骤如下:

用测力计测出鹅卵石在空气中的重力,记作 G

_______,记作 F

设水的密度为ρ,鹅卵石密度的表达式为ρ_______。(用所测物理 量的字母表示)。

 

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在如图的电路中,电源两端的电压 U 保持不变,只闭合开关 S1,当滑动变阻器 R3 的滑片 P 滑至最右端,滑动变阻器 R2 的滑片 P′滑至最右端时,电阻 R2 消耗的电功率 P08W;再将滑动变阻器 R3 的滑片 P 滑至最左端,滑动变阻器 R2 的滑片 P′滑至最左 端时,电压表 V1 的示数为 U1V2 的示数为 U2U1:U21:4;只闭合开关 S1 S3R2 置于最大阻值处,电路消耗 的总功率为 P1;只闭合开关 S1 S2,电路消耗的总功率为 P2 P1 : P2 1 : 2 ,则电阻 R1R2的最大阻值之比为_______,若因操作不当使 R2断路,在保证电路安全的前提下闭合所有开关,电路的总功率最小值是______W

 

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