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如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,...

如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L上标有“3V0.6W”的字样, AB是一根长为40cm的均匀电阻丝,阻值R=40Ω,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(PR间的摩擦不计),当拉力F0N时,滑片PA端接触时,弹簧正好保持原长,当拉力为F时,滑动变阻器B端与滑片P之间的距离为xFx的关系如图表格所示:

F/N

0

100

200

300

400

。。。

x/cm

40

35

30

25

20

。。。

 

 

(1)小灯泡L,正常工作时的电阻为多少_____

(2)闭合开关S,电流表、电压表示数都为0,若故障只发生在R0或灯L处,则电路中的具体故障是__________

(3)排除故障,闭合开关S,当F0N时,电流表的示数为0.1A,电压表示数为1V;当F700N时,电流表的示数为0.2A,求电源的电压U______和定值电阻的阻值R0 _______

(4)该电子测力计的量程为______ N,若要使其量程增加,写出你的办法______(一种即可)。

 

R0断路 6V 10Ω 0~700 串联一个电阻 【解析】 (1)[1]小灯泡正常工作时的电阻 (2)[2]闭合开关S,电流表、电压表示数都为0,若故障只发生在R0或灯L处,那么电路故障一定是R0断路。因为R0断路,则电路中无电流,电流表示数为0;无电流通过灯泡,则灯泡两端没有电压,所以电压表示数也为0。 (3)[3][4]当F=0时,变阻器接入电路的电阻为其最大值,电源电压为三串联导体电压之和 ① 由灯泡的铭牌可求灯泡的额定电流 当F=700N时,电流表的示数正好为0.2A,说明此时小灯泡正常工作,其两端电压等于额定电压3V;由表中数据可知,拉力F每增大100N,滑片P与B端距离相应减少5cm,依此可得F=700N时,滑片P与B端距离为5cm。变阻器最大阻值为,其有效电阻和接入电路中的长度成正比 由上式可得,变阻器此时接入电路中的电阻 电源电压为 ② 由①②两式联立可得 (4)[5][6]综上所述,当F=700N时,小灯泡正常发光,说明此时电路中电流为0.2A,灯泡两端电压已达3V。如果F超过700N,变阻器电阻会随之减小,由串联电路的分压原理不难得到灯泡两端电压会超过3V,电压表就有烧坏的可能,故F的范围为,即该电子测力计的量程为。若要使其量程增加,则要求F超过700N时,电路中的电流不能超过0.2A(这样电压表的示数就不会超过3V),故可行的方法是可以在电路中按照需要再串联一个电阻。  
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南京长江大桥是我市的地标性建筑,如图所示。一列火车长为382 m,质量为103t,车轮与铁轨的接触总面积为4m2,匀速通过长为6772米的铁路桥,速度为30m/s。(g10N/kg)求该列火车:

(1)受到的重力;

(2)全部在铁路桥上的运行时间;

(3)静止时对水平铁路桥的压强。

 

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现有器材:铭牌模糊的小灯泡,仅能看清分别标有 0.25A”字样,电源电压U3V恒定。开关、单刀双掷开关、电流表各一个,导线若干,滑动变阻器R'10Ω 2A),电阻箱R0~999Ω):

(1)图甲是小明测量小灯泡L额定功率时连接的实物图:

①图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正

______

②为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到滑动变阻器的______(选填“A”或“B”)端;

③闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“______”(选填“1”或“2”),调节________的接入电阻,使电流表的示数为0.25A

④将开关S2扳向另一端,保持刚才调节的元件电阻不变,调节_______的接入电阻,当电流表的示数如图乙所示时,此时电阻箱示数R=10Ω;则小灯泡的额定功率为______W

(2)若电路中电流表发生故障,为了完成上述测量,小明拿来一个电压表和一个10Ω的定值电阻,将电压表替换电流表后,应将10Ω的定值电阻与______并联。

 

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在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离。如图甲所示。请回答下列问题:

(1)让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放的目的是使铁球到达水平面时的_____相同;

(2)该实验是通过观察___________________的大小,来比较铁球的动能大小;

(3)有同学用图乙装置,将不同质量的铁球把同一弹簧压缩相同程度后静止释放,撞击同一木块,完成(1)中的实验探究,这个设计方案存在的问题是 ___________________

 

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在“测量物质的密度”实验中∶


 

(1)用调节好的天平测金属块质量为m,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示,则m=______kg

(2)用细线系住金属块放入装有V1=20 mL水的量筒内,如图乙所示,读出水面处的示数V2=______mL,则金属块密度为______kg/m3

(3)在上面实验基础上,利用弹簧测力计和该金属块,可测出图丙烧杯中盐水的密度。将金属块挂在弹簧测力计下方浸没于盐水中,且不接触烧杯底部,读出弹簧测力计示数F。盐水密度表达式ρ盐水=_______。(用题中提供和所测物理量符号表示)

 

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在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距为10cm。蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示:

(1)将蜡烛,透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的______上;

(2)图中光屏上呈一清晰的像,该像是倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;

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