【題目】今年的科技文化節(jié)又掀起了一番熱潮,初三創(chuàng)新小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個電路來研究浮力與排開液體的體積的關(guān)系,如圖所示,電源電壓恒定,R為滑動變阻器,電壓表量程為0-15V,在壓敏電阻Rx上放有托盤,托盤上放有足夠深的容器(不計(jì)托盤和容器的質(zhì)量),容器的底面積為500cm2,裝有50N的水,壓敏電阻Rx上表面的受力面積為100cm2把滑動變阻器調(diào)至最大值,閉合開關(guān),用足夠長的輕質(zhì)硬桿(質(zhì)量和體積均不計(jì))連接不吸水的圓柱體模型,硬桿能承受的最大力為32N,模型的底面積為400cm2,高10cm。將模型兩次浸入水中,兩次滑動變阻器都接入最大值。第一次模型下表面距水面3cm,電壓表示數(shù)為9V,桿的作用力為16N;第二次模型下表面距水面9cm,電壓表示數(shù)為6V。Rx的阻值隨壓力F的變化關(guān)系如下表
F/N | 50 | 55 | 62 | 78 | 82 | 86 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
Rx/Ω | 25 | 23 | 20 | 16 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 |
(1)若滑動變阻器接入阻值不變,將模型逐漸浸入水中直到浸沒的過程中,請分析說明電路中的電流如何變化?
(2)當(dāng)模型下表面距水面9cm時,求桿對模型的作用力
(3)在保證電路及各器件安全的情況下,求該電路的最大電功率。
【答案】(1) 電路中的電流從0.4A逐漸增大到0.64A (2) 8N (3) 12.96W
【解析】
本題考查浮力與電的綜合計(jì)算能力。
(1)模型進(jìn)入水中3cm和9cm受到的浮力分別為
壓敏電阻受到的壓力分別為
查表得壓敏電阻的阻值分別為
電路中的電流分別為
根據(jù)歐姆定律得電源的電壓為
--------①
---------②
聯(lián)解①②得
當(dāng)模型還沒有接觸水時,壓敏電阻的阻值為25Ω,此時電路中的電流為
模型的體積為
模型浸沒受到的浮力為
壓敏電阻受到的壓力為
查表得壓敏電阻的阻值為
此時電路中的電流為
答:若滑動變阻器接入阻值不變,將模型逐漸浸入水中直到浸沒的過程中,電路中的電流從0.4A逐漸增大到0.64A;
(2)模型的重力為
當(dāng)模型下表面距水面9cm時,求桿對模型的作用力
答:當(dāng)模型下表面距水面9cm時,桿對模型的作用力為向下壓8N;
(3)當(dāng)模型浸沒且桿向下作用32N時,壓敏電阻最小,此時其受到的壓力為
查表得壓敏電阻的阻值為
此時電路中的電流為
此時電路的總功率為
答:在保證電路及各器件安全的情況下,求該電路的最大電功率12.96W。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖電路中的 a、b、c 為三只電表(電壓表或電流表)且連接無誤,閉合開關(guān) S,燈泡 L1、L2 均正常發(fā)光,已知 a、b、c 的讀數(shù)分別為 1.6、1.2 和 2.8(單位是“伏”或“安”)。
(1)請問 a、b、c 分別是什么表?
(2)通過 L1 的電流為多少?
(3)該電路中的電源電壓是多少?
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【題目】小明用圖示裝置來“探究動能大小與速度的關(guān)系”,下列說法正確的是( )
A.水平面必須光滑
B.實(shí)驗(yàn)研究的是木塊的動能
C.讓不同的小車從斜面同一高度由靜止釋放
D.通過觀察木塊移動距離的遠(yuǎn)近來比較小車的動能大小
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【題目】電腦正常工作時,中央處理器不斷發(fā)熱,必須用風(fēng)扇給予降溫。為了保證中央處理器不被燒壞,要求:中央處理器(即CPU)工作之前,帶動風(fēng)扇的電動機(jī)要先啟動,中央處理器斷電后,電動機(jī)仍能工作很長一段時間,來進(jìn)行散熱,下面的四個電路圖中符合要求的是
A. B. C. D.
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【題目】如圖的電路中,電源電壓可調(diào),燈L上標(biāo)有“24V 6W”的字樣,R1的阻值為6Ω,滑動變阻器R2上標(biāo)有“60Ω2A”的字樣,兩表的量程分別是0-3A和0-15V.閉合S1、S2、S3,調(diào)節(jié)電源電壓使燈L正常發(fā)光,接著保持電源電壓不變,斷開S1、S3,保證電路安全前提下,移動滑片P,則R2的最大功率為_____ W.當(dāng)只閉合開關(guān)S2時,移動滑片P,保征電路安全前提下,若至少有一個電表示數(shù)不低于量程的1/3,則電源可調(diào)的最高電壓與最低電壓的差值為_____V.
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【題目】一傳感器(可以看作電阻)上標(biāo)有“3V,0.3 A”字樣,其含義是它的正常工作電壓為 3V,正常工作的電流為 0.3 A 為了檢測它的電學(xué)性能,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,將它與滑動變阻器串聯(lián),滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω ,1 A”字樣。
(1)如果a、b間加6V的電壓,當(dāng)滑動變阻器接入電阻最大時,電流表示數(shù)為多少?
(2)如果a、b間加4.5V的電壓,要使傳感器正常工作,滑動變阻器接入電路的電阻多大?
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【題目】小明同學(xué)用伏安法做“測量定值電阻R的阻值”實(shí)驗(yàn)時,其實(shí)物電路連接如圖甲所示。
(1)為了保證實(shí)驗(yàn)安全,連接電路時,應(yīng)將開關(guān)___________;
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P置于________(選填“A”或“B”)端。正確連接好電路,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎沒有示數(shù),電壓表有示數(shù),則故障可能是___________ (填一種即可)。
(3)排除故障,使電路連接正確后再閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片至某一位置時,電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則此次測出定值電阻R的阻值為___________Ω;
(4)小明繼續(xù)移動滑片至不同位置,將多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得的電阻再取平均值作為定值電阻R的阻值,這種處理方式是___________ (選填“合理”或者“不合理”)的,此次實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是_________;
(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明還想測另一個未知電阻Rx的阻值,可是在連接電路時,發(fā)現(xiàn)電壓表和滑動變阻器都已損壞。經(jīng)過思考,小明利用剛才已測得的定值電阻R及原來剩下的器材,再向老師要一個開關(guān)S1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示(電源電壓未知且恒定不變,電流表量程足夠大)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①只閉合開關(guān)S,記錄下電流表示數(shù)為I1;
②再閉合開關(guān)S1,記錄下電流表示數(shù)為I;
③未知電阻的表達(dá)式:Rx=___________(用所測得已知量的符號表達(dá))。
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【題目】某規(guī)格熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度的變化如圖所示,小陽興趣小組要設(shè)計(jì)一個火情監(jiān)視裝置,要求閉合開關(guān)S后,有火情發(fā)生溫度升高時,電表示數(shù)增大,下列幾幅圖中符合設(shè)計(jì)要求的電路圖是
A. B. C. D.
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【題目】小明在進(jìn)行“測量小電燈的功率”的實(shí)驗(yàn)時,實(shí)驗(yàn)臺上給他提供的器材有:6V蓄電池、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、滑動變阻器(50Ω、1.5A)、額定電壓為2.5V的小電燈(正常發(fā)光時的電阻約為7Ω)、開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干。
(1)請補(bǔ)畫完整實(shí)物電路,并在虛線框內(nèi)畫出該電路圖。
(____________)
(2)閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片的位置調(diào)到_____(填寫“C”或“D”)端。
(3)閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)為6V,產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的_____和_____。(填寫序號)
A.小電燈短路
B.小電燈的燈絲斷了
C.小電燈的燈座接觸不良
D.電壓表的正、負(fù)接線柱接反
E.變阻器滑片放在了最小阻值處
(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器測得如表所示的三組數(shù)據(jù)。則小電燈的額定功率為_____W。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
電流I/A | 0.30 | 0.36 | 0.38 |
(5)小明發(fā)現(xiàn),由表中數(shù)據(jù)計(jì)算可知:小電燈亮度不同時燈絲的電阻不相等。你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是_____。
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