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实验室中常用的电流表是由小量程的电流计G改装而成的。如图甲所示,是一个满偏电流I...

实验室中常用的电流表是由小量程的电流计G改装而成的。如图甲所示,是一个满偏电流Ig=6mA(即电流计G的量程):内阻Rg=10Ω且刻度均匀的电流计。如图乙所示,在电路中,我们可以把电流计看成是由一个定值电阻Rg与能显示电流大小的表盘G串联在一起组成的,该电路同样遵从欧姆定律。如图丙所示,要把小量程的电流计G改装成实验室常用的电流表,实际上就是给他并联一个恰当的电阻Ro即可,求:

(1)当通过电流计G的电流大小为满偏电流的一半时,加在其两端的电压为多少伏?

(2)若将电流计G改装成一个量程为0.6A的电流表,则需要一个多大的电阻与其并联(保留一位小数)?

(3)请推证:如果要使改装的电流表的量程为原电流计G满偏电流Ign倍(即I=nIg),则与其并联的电阻R0的阻值应为电流计G内阻Rg倍。

 

(1)0.03V;(2)0.1Ω;(3)见解析 【解析】 (1)当通过电流计G的电流大小为满偏电流的一半时,加在其两端的电压为 (2)电流计G满偏电压为 将电流计G改装成一个量程为0.6A的电流表,由丙图知,电流计G与R0并联,此时电流计G两端电压最大,即电流计G满偏电压0.06V,则通过电流计G电流 由并联电路电流规律,通过R0电流为 由并联电路电压规律,R0两端电压为 根据欧姆定律,R0阻值为 (3)原电流计G与R0并联,设改装的电流表的量程为,电流计G两端电压为U,若要使改装的电流表的量程为原电流计G满偏电流Ig的n倍,则 由并联电路电流规律,通过R0的电流 由并联电路电压规律可得 由欧姆定律可得 则 答:(1)当通过电流计G的电流大小为满偏电流的一半时,加在其两端的电压为0.03V; (2)若将电流计G改装成一个量程为0.6A的电流表,则需要一个0.1Ω的电阻与其并联; (3)见解析。  
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如图所示,将体积为1dm3,重量为15N正方体A系在绳子下端放入水中使其体积的五分之二露出水面而保持静止状态,此时水面距离容器底部的距离为30cm,容器的底面积200cm2(已知)。求:

(1)此时水对容器底部的压力大小;

(2)绳子对物A的拉力大小;

(3)如果从图示状态开始,打开阀门K缓慢向外放水,当容器中水面下降了3cm时,关闭阀门K,则此时细绳所受拉力的变化量ΔF是多少牛顿?

 

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世界上第一款超远距离续航的“光年一号”太阳能汽车,如图所示。已知该款该太阳能汽车的车轮与地面的总接触面积为250cm2,请你求解下列问题:

(1)如果连同司乘人员一起,该太阳能汽车总质量为500kg,则该汽车静止在水平路面时,对水平地面的压强为多少帕斯卡?

(2)如果该太阳能汽车以5m/s的速度在水平路面上匀速直线行驶3km,在这段路程中其输出功率保持1000W不变,则在上述过程中,该太阳能汽车的牵引力所做的功为多少焦耳?

 

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如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V并保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V(其电阻约为8Ω),请你完成下列问题:


 

(1)现有甲、乙、丙三个滑动变阻器,其规格分别为“10Ω、2A”、“20Ω、1A”和“50Ω、0.2A”,为顺利完成本实验,应该选择滑动变阻器_____接入电路(选填“甲”、“乙”或“丙”)。

(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时小灯泡变亮)。

________

(3)电路连接完成后,闭合开关发现:无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表示数为零,电压表示数超过所选择的量程,则出现这种故障的原因可能是_____

(4)排除电路故障后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定电功率,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,直至小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则该小灯泡的额定电功率为_____W

(5)只利用图甲所示的实验装置_____(选填“能”或“不能”)进行“探究电流和电压关系”的实验。

 

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在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验,如图甲和乙所示,不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中:

次数

物重/N

提升高度/m

拉力/N

绳端移动距离/m

机械效率η

1

3

0.1

2.0

0.3

50%

2

6

0.1

3.2

0.3

_____

 

 

(1)根据测量的实验数据,可计算出表格中的横线上应填的数据大小为_____(用百分数表示)。

(2)分析实验数据,可初步得出的实验结论为:同一滑轮组的机械效率与_____有关。

(3)小明在实验操作过程中发现:一边拉动弹簧测力计一边读数,非常不方便,因为这样弹簧测力计示数不稳定,为了方便读数,小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数,它的这种想法显然是错误的,因为它没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响,如果让弹簧测力计保持静止时读数,则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

(4)如果不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率,可知_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)

(5)小明认为测量滑轮组机械效率时,可以不测量重物及绳子自由端移动的距离,只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力就可以了。他的这种观点是_____(选填“正确”或“不正确”)的。

 

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如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置及实验情景。请你完成下列问题:

(1)用悬空的轻质小卡片代替放在水平桌面上的小车做实验,这样做的目的是_____

(2)在实验过程中,可以通过调整_____来改变对小卡片拉力的大小。

(3)为探究二力平衡的两个力是否要作用在同一条直线上,进行的实验操作是_____

(4)为探究二力平衡的两个力是否要作用在同一个物体上,进行的实验操作是_____

 

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