【題目】小林和小亮在電學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)探究“電流與電阻的關(guān)系”:
①小林利用四個(gè)定值電阻(阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、學(xué)生電源、電壓表、規(guī)格為“25Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材,按著如圖甲所示電路進(jìn)行連接。檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)趫D中連接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確;
(_______)
②改正后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),其故障是定值電阻_____;
③排除故障后,把5Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片到適當(dāng)位置,電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為_____A;
④滑片位置不動(dòng),把5Ω的電阻換成10Ω的電阻,閉合開關(guān),應(yīng)向_____(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)保持不變,讀取電流表示數(shù);
⑤要使定值電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn),電源電壓不能高于_____V;
⑥在探究電流與電壓關(guān)系時(shí),不能用燈泡代替定值電阻的原因是_____;
(2)測量“小燈泡額定功率”:
小亮在只有一只電壓表的情況下,連接了如圖丙所示的電路,測出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。(已知電阻R1的阻值為20Ω,電源電壓為4.5V):
①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接_____(填“a”或“b”),調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為_____V時(shí),小燈泡正常發(fā)光;
②保持R2的滑片不動(dòng),閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接_____(填“a”或“b”),此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V;
③小燈泡的額定功率=_____W。
【答案】 短路 0.4 右 4.5 燈絲電阻隨溫度的變化而變化 b 2.5 a 0.5
【解析】
(1)①[1]原電路中,電流表與電阻并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯(cuò)誤的,電流表應(yīng)與電阻串聯(lián),電壓表應(yīng)與電阻并聯(lián),如下所示:
②[2]改正后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù),電路為通路,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),其故障是定值電阻短路。
③[3]排除故障后,把5Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片到適當(dāng)位置,電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其示數(shù)為0.4A。
④[4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)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(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)保持不變,讀取電流表示數(shù)。
⑤[5]由③知,根據(jù)歐姆定律,電阻的電壓為
由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有:
方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當(dāng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí),變阻器的電壓最大,電源電壓最大,即
解得
故電源電壓不能高于4.5V。
⑥[6]在探究電流與電壓關(guān)系時(shí),要控制電阻的大小不變,故意不能用燈泡代替定值電阻,原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化。
(2)①[7][8]閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接b,調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為2.5Ⅴ時(shí),小燈泡正常發(fā)光。
②[9]保持R2的滑片不動(dòng),閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接a,此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V。
③[10]在①中,R1短路,電壓表測燈的電壓,電壓表的示數(shù)為2.5Ⅴ時(shí),小燈泡正常發(fā)光;
在②中,L短路,電壓表定值電阻的電壓,由歐姆定律
由串聯(lián)電路的規(guī)律,變阻器連入電路的電阻:
在①中,由串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可求出燈的額定電流
燈的額定功率
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【題目】燈泡L和定值電阻R的電流與電壓關(guān)系如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.燈泡中的電流與電壓不成正比,此時(shí)不適用于歐姆定律
B.若L和R串聯(lián),則燈泡L的電功率大于定值電阻R的電功率
C.若L和R串聯(lián)且兩端電壓為8V時(shí),燈泡L的電功率為12W
D.若L和R并聯(lián)且干路為電流2.5A時(shí),燈泡L的電功率為12W
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【題目】以前,我國北方經(jīng)常用轆轤將水從井里提上來,如下圖所示。轆轤的本質(zhì)是可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。已知吊桶的質(zhì)量是2kg,容積是8×10-3m3;井中水面到地面的高度為5 m,水的密度是1.0×103kg / m3。不計(jì)摩擦及繩和搖柄質(zhì)量。取g=10N/ kg。
(1)當(dāng)人通過轆轤用20s的時(shí)間,將裝滿水的吊桶從水面勻速提升到地面時(shí),人所做的有用功是多少?人所做有用功的功率是多大?該機(jī)械的機(jī)械效率是多少?
(2)當(dāng)人通過轆轤將裝半桶水(體積為4×10-3m3)的吊桶勻速提升到地面時(shí),該機(jī)械的機(jī)械效率是多少?
(3)根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果,提出改進(jìn)吊桶的辦法,以提高該機(jī)械的機(jī)械效率。
(4)請(qǐng)列舉使用該機(jī)械比人直接提升吊桶的好處。(答出兩條即可)
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【題目】如圖所示是在疫情期間,廣大師生們“停課不停學(xué)”情況下老師直播上課的場景,結(jié)合所學(xué)物理知識(shí),下列說法正確的是( 。
A.老師電腦上攝像頭和照相機(jī)的成像原理相同
B.學(xué)生們聽課時(shí)用到的揚(yáng)聲器與電動(dòng)機(jī)的原理相同
C.學(xué)生們?cè)诰觀看的視頻直播是靠超聲波傳遞信息的
D.電腦屏幕的彩色畫面是由紅、黃、藍(lán)三種色光組成的
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【題目】如圖所示,閉合開關(guān)S,當(dāng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)過程中,小燈泡的亮度_____(選填“變亮”、“不變”或“變暗”),電壓表與電流表_____(選填“A1”或“A2”)示數(shù)的比值是變大的,電路的總功率將_____(選填“變大”、“不變”或“變小”)。
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【題目】火神山醫(yī)院的修建,再一次體現(xiàn)出了“中國速度”,從方案設(shè)計(jì)到建成交付僅用10天。如圖是司機(jī)王師傅駕駛一輛載貨汽車從坡底AB爬到坡頂CD的示意圖。有經(jīng)驗(yàn)的王師傅將車開到B點(diǎn)上坡時(shí),換擋減速,油門踩到底,穩(wěn)穩(wěn)的將車開到了坡頂CD。王師傅換擋減速的目的是為了_____汽車的牽引力;油門踩到底時(shí),汽車的功率達(dá)到最大且恒定,請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化的角度解釋,為什么油門踩到底時(shí)功率是恒定的:_______。
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【題目】如圖是用相同的加熱裝置對(duì)質(zhì)量相同的a、b、c三種物質(zhì)加熱時(shí)它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象。下列對(duì)圖象的分析正確的是( 。
A. t1﹣t2 時(shí)間內(nèi)物質(zhì)a的溫度不變,內(nèi)能不變
B. 如果a、b是同種物質(zhì),b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量
C. 溫度從T1升高到T2時(shí),a物質(zhì)吸收的熱量比b多
D. b的比熱容大于c的比熱容
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【題目】如圖所示,在一個(gè)金屬罐的蓋和底各開兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過蓋和底的小洞并固定起來,使小鐵塊懸于罐體內(nèi)。做好后將罐子從不太陡的斜面滾下,罐子和小鐵塊的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為橡皮筋的_____,滾動(dòng)一段時(shí)間后罐子停下來,然后再沿斜面向上滾動(dòng),此時(shí)罐子的重力勢能會(huì)_____(選填“增大”“減小”或“不變”)。
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【題目】如圖,燈L標(biāo)有“4V 2W”,R=20Ω,閉合開關(guān)S時(shí),燈L正常發(fā)光(燈絲的電阻不受溫度影響),電流表示數(shù)為___________A,通電1min電路中產(chǎn)生的熱量為___________J。
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