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某科技小组自制了一个测量池水深度的装置,如图甲,它主要是由控制盒和测量盒构成,其...

某科技小组自制了一个测量池水深度的装置,如图甲,它主要是由控制盒和测量盒构成,其电路连接如图乙所示(连接导线带绝缘皮,足够长,不计电阻和质量)。测量盒是一个底面积为8cm2、高5cm、重2.0N的圆柱体,其底部为压敏电阻RR与水接触的表面涂有绝缘漆,其阻值随下表面压力变化的部分参数见下表∶控制盒中电源电压恒定,R0为定值电阻。科技小组的同学将测量盒缓慢浸入水中,工作时測量盒底部始终与水平面相平,不考虑大气压强的影响。

(1)当测量盒浸入深度为1m时,电压表的示数为1.5V,求此时R底部受到水的压强。

(2)当测量盒浸入深度为2m时,电压表的示数为2.0V,求电源电压和R0的阻值。

(3)将测量盒放入水平池底(R与池底未紧密结合,导线松弛),静止时电压表示数为3V,则池水深度为多少米?

 

(1) 1×104Pa;(2) 6V 5Ω;(3)5.8m 【解析】 (1)由p=ρgh得R底部受到水的压强 p1=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa (2)由图知压敏电阻R与R0串联,电压表测量R0两端的电压,当h1为1m时,水对R底部的压力为 F1=p1S=1×104Pa×8×10-4m2=8N; 查表得∶R1=15Ω,则有 U=I1R1+U0=R1+U0……① 当h2为2m时,水对R底部的压力为 F2=p2S=ρgh2S=1×103kg/m3×10N/kg×2m×8×10-4m2=16N 查表得∶R2=10Ω,则有 U=I2R2+U0’=R2+U0……② 联立①②式代入数据解得∶电源电压U=6V,R0=5Ω (3)电压表示数为U3=3V时,有 U=I3R3+U3=R3+U3 代入数据解得R3=5Ω,查表得测量盒底部受到的总压力F3=48N 又∶测量盒沉底时受到重力、支持力和浮力,其中G=2.0N F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m2×0.05m=0.4N 则池底对测量盒底部的支持力 F支=G- F浮=2.0N-0.4N=1.6N 所以,水对测量盒底部的压力为 F=F3-F支=48N-1.6N=46.4N 由 F=pS=1.0×103kg/m3×10 N/kg×h3×8×10-4m2=46.4N 解得h3=5.8m。 答:(1)当测量盒浸入深度为1m时,电压表的示数为1.5V,求此时R底部受到水的压强为1×104Pa; (2)电源电压为6V,R0的阻值为5Ω; (3)将测量盒放入水平池底(R与池底未紧密结合,导线松弛),静止时电压表示数为3V,则池水深度为5.8m。  
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考点分析:
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右图是多功能汤锅加热的测试电路图,使用时通过旋钮开关(虚线圆圈部分)可实现保温、慢炖、快炖三种功能切换,且保温、慢炖、快炖状态的加热功率依次增大。已知四个发热电阻的阻值相等,测试电源电压为220V,慢炖状态的功率为550W。求

(1)R1的阻值。

(2)保温状态的功率

(3)若把1.1kg的水从20℃加热到100℃,快炖需要6min40s,则加热的效率是多少?

 

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如图甲,用电动叉车搬运重为5000N的货物,从A点水平移动到B点,用时20s;然后从B点匀速提升到C点,又用时5s,搬运过程中货物始终水平放置,各点间距离如图乙所示

(1)叉车在AB段的平均速度。

(2)叉车在AB段对货物的支持力做的功。

(3)叉车在BC段对货物做功的功率。

 

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为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为10Ω15Ω20Ω30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω

(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”)。

(2)小明首先用电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是_____。(填字母)

A.开关断路   B.滑片接触不良    C.电阻断路    D.电流表短路

排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示_____,其数值为_____

(3)2次实验中,他将电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置小明应向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视______(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)

(4)只用30Ω的滑动变阻器_____(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。

(5)该实验电路还可以完成______实验。(写一个)

 

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利用图中的装置探究杠杆平衡的条件,每个钩码的质量相等,杠杆上的刻度均匀。

(1)如图甲,不挂钩码时,出现杠杆右端下沉,应向_____(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至杠杆在水平位置平衡;挂上钩码,移动钩码位置使杠杆在水平位置再次平衡,此时也要选择在水平位置平衡的目的是_____

(2)图甲中,杠杆在水平位置已经平衡,若将杠杆两侧所挂的钩码各取下一个,杠杆会_____ (选填“顺时针”或“逆时针”)转动;

(3)三次实验数据见下表,分析数据可知,杠杆的平衡条件是_____

次数

动力F1/N

动力臂l1/m

阻力F2/N

阻力臂l2/m

1

1.0

0.2

2.0

0.1

2

1.5

0.1

1.0

0.15

3

2.0

0.15

1.5

0.2

(4)如图乙,用弹簧测力计代替右侧钩码,沿与水平方向成60°角斜向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡。若把左侧钩码的拉力作为阻力,右侧弹簧测力计的拉力作为动力,此时的杠杆是____杠杆(选填“省力”“费力”或“等臂”);请在乙图中画出此时拉力F的力臂l____

 

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在“探究平面镜成像的规律”的实验中,提供如下器材:光具座、刻度尺、一张大白纸、记号笔、两支相同的蜡烛、无色透明薄玻璃板、茶色透明薄玻璃板、光屏。

(1)为了获得较好的实验效果,应选择____透明薄玻璃板;

(2)实验选用器材有两种组合:一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用刻度尺和白纸,白纸既要记录玻璃板的位置,也要记录____;另一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用光具座。这两种组合中光屏的作用是____

(3)用光具座完成本实验比较方便,因为其上的刻度值便于比较____关系;

(4)实验中,通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象,得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论。这种确定像和物大小关系的研究方法是____。(填字母)

A.转换法        B.控制变量法     C.等效替代法

 

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