【題目】在“探究電流與電阻的關系實驗”中電源電壓恒為6V,3個定電阻R1(5Ω),R2(10Ω),R3(20Ω),滑動變阻器標有“30Ω 1A“字樣:
(1)設計并正確連接如圖甲的電路,把定值電阻R1接入圖甲中的A、B兩點之間,將滑動變阻器的滑片移到最右端,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,由圖乙可知,調(diào)節(jié)后電壓表的示數(shù)為_________V;
(2)用R2直接替換R1,如果保持滑動變阻器滑片的位置不變,閉合開關,電壓表示數(shù)將_________ (選填“變大”、“變小”或“不變”)。這時,需要將滑動變阻器滑片______,直到電壓表示數(shù)達到要求的值。在使用定值電阻R1和R2進行實驗過程中,讀取電流表示數(shù)時,滑動變阻器消耗的電功率之比是_________;
(3)使用R3進行實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,都不能使R2兩端的電壓為2V。為使R3兩端的電壓仍然為2V,你可以更換最大阻值更_________ (選填“大”或“小”)的滑動變阻器或者換用電源電壓更_________(選填“大”或“小”)的電源;
小明按照如圖丙所示的電路圖連接好電路,測量一只額定電壓為2.5V的燈泡的電功率,可選用滑動變阻器的規(guī)格“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”,實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如表:
實驗次數(shù) | 電壓表示數(shù)/V | 電流表示數(shù)/A | 燈泡亮度 |
1 | 1 | 0.2 | 較暗 |
2 | 2.5 | 正常發(fā)光 | |
3 | 6 | 0 | 不發(fā)光 |
(4)第3次實驗電流表示數(shù)為零是因為_________ ,上面實驗中他選用的滑動變阻器規(guī)格為_________;
(5)由于小明粗心大意,沒有記錄燈泡正常發(fā)光時電流表的示數(shù),于是他根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻5Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率1.25W。而同組小華認為燈泡的額定功率應小于1.25W,作出這樣判斷的依據(jù)是_________。
【答案】2 變大 向右端移動 2∶1 大 小 燈斷路 1.5A 50Ω 燈在2.5V時的電阻大于5Ω
【解析】
(1)[1] “探究電流與電阻的關系實驗”要保證定值電阻兩端電壓不變,根據(jù)圖乙中4個點的坐標,由可知調(diào)節(jié)后電壓表的示數(shù)為
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
(2)[2] 根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,用R2直接替換R1,電阻增大,其分得的電壓增大,電壓表示數(shù)大于2V。
[3]探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,應保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向右端移動,使電壓表的示數(shù)為2V。
[4]由圖乙可知接R1(5Ω)時電路電流為0.4A,接R2(10Ω)時電路電流為0.2A,因為實驗中要保證每次分壓相同,因此兩次實驗時滑動變阻器分得的電壓相同,由可得
(3)[5][6]由題意知,滑動變阻器兩端的電壓應為
U滑=6V-2V=4V
當將20Ω的定值電阻接入電路時,根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知
即
解得R滑=40Ω>30Ω,故滑動變阻器的最大阻值偏小,無論怎樣移動滑片都不能滿足電壓表示數(shù)為2V。若電源電壓太高,則定值電阻兩端分擔的電壓較大,會大于2V,不能完成實驗,所以,應更換最大阻值更大的滑動變阻器或者換用電源電壓更小的電源。
(4)[7]由表格數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)等于電源電壓,電流表無示數(shù),說明小燈泡斷路,電壓表直接串聯(lián)在電路中。
[8]由表中第1組數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律燈和串聯(lián)電路的規(guī)律,此時變阻器連入電路的電阻
故選用“1.5A 50Ω”的變阻器。
(5)[9] 第1次實驗數(shù)據(jù)計算出燈泡電阻為5Ω,當燈泡兩端電壓增大時,通過燈的電流也變大,根據(jù)P=UI,燈的功率變大,燈絲溫度升高,故燈絲電阻增大,即當燈的電壓為2.5V時,此時燈的電阻應大于5Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率
此時計算的額定功率偏大,即燈泡的額定功率應小于1.25W。
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【題目】小組要探究“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”,他們猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有:
① 接觸面所受的壓力大小;
② 接觸面的粗糙程度;
③ 接觸面積的大小。
實驗小組在水平操作臺上通過圖中的甲、乙、丙、丁所示實驗方案,使用同一木塊操作驗證這些猜想:(進行甲、乙、丙操作時木塊平放;進行丁操作時木塊側立;進行乙操作時木塊上放置了一個大砝碼;進行丙操作時木板上鋪了一塊棉布,彈簧測力計的示數(shù)已經(jīng)在圖中標出)。
(1)實驗時應該用彈簧測力計水平方向________拉木塊,使木塊在長木板上滑動。這樣做可以根據(jù)__________的知識,得出拉力等于摩擦力,從而測出木塊所受摩擦力的大;
(2)如果要驗證猜想①,應該選擇_____兩幅圖所示的實驗來操作。根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結論:在接觸面的粗糙程度相同的情況下,________,滑動摩擦力越大;
(3)如果要驗證猜想②,應該選擇_____兩幅圖所示的實驗來操作,根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結論:在壓力相同的情況下,________,滑動摩擦力越大;
(4)如果要驗證猜想③,應該選擇_____兩幅圖所示的實驗來操作,根據(jù)圖中彈簧測力計的示數(shù)可得出結論:在其它因素相同的情況下,滑動摩擦力的大小與接觸面積無關。
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【題目】在“探究平面鏡成像的特點”實驗中,如圖所示:
(1)用玻璃板代替平面鏡是為了_____,實驗時應選較_____(選填“厚”或“薄”)的玻璃板;
(2)為了得到像和物體到平面鏡的距離關系,需要將鏡前蠟燭放在_____位置進行多次實驗(選填“同一”或“不同”);
(3)將蠟燭遠離平面鏡移動一段距離,蠟燭的像的大小將_____(選填“變大”、“變小”或“不變”)。將一光屏放在鏡后,無論如何移動,在光屏上都不能得到蠟燭的像,說明平面鏡所成的像是_____像;
(4)在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,把平面鏡放在水平桌面上,再把一張紙板ENF_____地立在平面鏡上,如圖甲所示,這是為了在紙板 ENF 上同時呈現(xiàn)入射光線和反射光線。把紙板 NOF 向前折或向后折,如圖乙所示,在紙板上_____(選填“能”或“不能”)看到反射光線,說明反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。
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【題目】如左圖所示電路,電源電壓可調(diào),小燈泡標有“6V 0.5A”字樣,小燈泡的I-U圖像如右圖所示。電流表量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V,滑動變阻器R1的規(guī)格為“50Ω 1A”。
(1)電源電壓調(diào)至6V,只閉合開關S、S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6A,求電壓表的示數(shù)和R2的阻值;
(2)電源電壓調(diào)至18V,只閉合開關S,為保證電路安全,求滑動變阻器的取值范圍;
(3)電源電壓調(diào)至15V,閉合開關S、S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表達到最大值,求小燈泡的電功率和整個電路消耗的最大功率。
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【題目】2019年1月3日,嫦娥四號成功著陸月球表面,如圖甲所示,巡視器“玉兔二號”正在穩(wěn)步駛出停穩(wěn)在月球表面的嫦娥四號,以月球為參照物,嫦娥四號是________(選填“運動”或“靜止”)的。甲、乙兩人同時、同地、同向一直做勻速直線運動,他們運動的路程s和時間t的關系如圖乙所示,5s之后兩人相距_________m。
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【題目】2020年5月5日,長征五號B運載火箭首飛任務取得圓滿成功(如圖所示),實現(xiàn)空間站階段飛行任務首戰(zhàn)告捷,拉開我國載人航天工程“第三步”任務序幕。火箭在加速升空時,動能________,重力勢能________(兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”,忽略燃料質量的損耗);“柔性充氣式貨物返回艙試驗艙”本質是帶有“充氣熱盾”的飛船,膨脹起來的充氣外殼能把飛船進入大氣層的動能轉化為________能,從而減小飛船速度,保護飛船不受損害。
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【題目】在“探究海波的熔化規(guī)律”實驗中,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)得到了如圖所示的“溫度-時間”圖像。由圖可知,海波是_________(選填“晶體”或“非晶體”),第8min時,試管內(nèi)的物質處于_________(選填“固”、“液”或“固液共存”)態(tài),物質在第10min時具有的內(nèi)能_________(選填“大于”、“小于”或“等于”)第7min時具有的內(nèi)能。
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【題目】某興趣小組設計了如圖甲所示的電路,已知燈泡L上標著“6V 0.6 A”的字樣,R1為定值電阻5 Ω,R2為可變電阻,其阻值隨溫度的變化關系如圖乙,S為選擇開關。求:
(1)當S接觸a點時,小燈泡正常發(fā)光,求小燈泡此時的阻值;
(2)電源電壓;
(3)S接觸b點,R2的阻值為5 Ω時,R2每秒鐘放出的熱量;
(4) S接觸b點,隨著溫度的變化,R2有兩次消耗的電功率為3.6 W,兩次R2對應的溫度。
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【題目】在探究“阻力對物體運動的影響”時,讓同一小車從同一斜面的頂端下滑到底端,使小車以相同的速度分別在棉布表面和木板表面上運動,小車滑行的距離如圖所示:
(1)當小車從斜面頂端下滑到底端過程中,小車的重力勢能轉化為________和內(nèi)能;
(2)當小車在水平木板表面上運動時,受到的一對平衡力是________;(填選項前的字母)
A.小車受到向前的慣性力和木板對小車的阻力
B.小車受到的重力和小車對木板的壓力
C.小車受到的重力和木板對小車的支持力
(3)實驗中可以看出,去掉木板上的棉布后,運動的小車所受的摩擦力減小,向前滑行的距離變大。小車所受摩擦力減小的原因是________________________;
(4)在大量類似實驗基礎上,牛頓等科學家經(jīng)過進一步推理而概括出了著名的_________定律。它是人們公認的物理學基本定律之一,在實際生活中有著廣泛的應用。
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