【題目】小明、小紅同學(xué)分別做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),他們使用的器材中,電源電壓相同且不變(為4V、6V或8V中的一個(gè)),滑動(dòng)變阻器A和B,分別標(biāo)有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字樣),兩待測(cè)小燈泡(燈絲電阻受溫度影響)額定電壓分別為2.4V和3.6V。兩同學(xué)各自選取一個(gè)變阻器,小燈泡、電壓表(0~3V),電流表(0~0.6A),開關(guān)和若干導(dǎo)線,連接電路,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①小明同學(xué)選用額定電壓為2.4V的小燈泡,按圖甲連接電路,操作規(guī)范,實(shí)驗(yàn)步驟正確,閉合開關(guān)小燈泡就正常發(fā)光;
②小紅同學(xué)為了完成實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)了圖乙所示電路圖并連接了電路,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)(即滑動(dòng)變阻器接人一半的電阻),小燈泡正常發(fā)光;
③經(jīng)過測(cè)量和計(jì)算,他們發(fā)現(xiàn)兩燈泡的額定功率恰好相同。
(1)請(qǐng)根據(jù)相關(guān)條件得出電源電壓為_____V;
(2)小紅同學(xué)觀察到電壓表示數(shù)為_____V,小燈泡正常發(fā)光,所選的滑動(dòng)變阻器是_____(選填“A”或“B”);小燈泡的額定功率為_____W;
(3)當(dāng)小燈泡都正常發(fā)光時(shí),圖甲中變阻器R1電功率為P1,圖乙中變阻器R2電功率為P2,則P1 :P2=_____;
(4)圖乙中當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),在保證各元件安全工作的條件下,變阻器的電功率將(________)。
A.先變大后變小 B.先變小后變大
C.一直變大 D.一直變小
【答案】6V 2.4V B 0.864 C
【解析】
(1)[1]根據(jù)題意可知,選用額定電壓為2.4V的燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),正確連接電路,操作規(guī)范,閉合電鍵小燈就正常發(fā)光,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,并且滑動(dòng)變阻器兩端電壓等于電源電壓與燈泡額定電壓之差,即U2.2V;選用燈泡的額定電壓為3.6V,由于電壓表的量程為03V,則電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:U3.6V;因?yàn)閮蔁襞菡0l(fā)光的功率相同,由P=UI可知
2.4V =3.6V
若U=4V
R1:R2=4:3
若U=6V
R1:R2=1:2
若U=8V
R1:R2=14:32
故只有電源電壓U=6V時(shí),符合兩個(gè)滑動(dòng)變阻器之比。
(2)[2]根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,小紅同學(xué)觀察到電壓表示數(shù)為
UV=6V3.6V=2.4V
電壓表示數(shù)為2.4V。
[3]此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,所選的滑動(dòng)變阻器為“20Ω2A”,即B變阻器。
[4]電路的電流為
I乙== =0.24A
小燈泡的額定功率為
P=U額B×I乙=3.6V×0.24A=0.864W
小燈泡的額定功率為0.864W。
(3)[5]由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,甲中的電流為
I甲===0.36A
當(dāng)小燈泡都正常發(fā)光時(shí),根據(jù)P=UI,圖甲中變阻器R1電功率為
P1=3.6V×0.36A=1.296W
乙中變阻器R2的電功率為
P2=2.4V×0.24A=0.576W
則
P1:P2=1.296W:0.576W=9:4
圖甲中變阻器R1 電功率與圖乙中變阻器R2的電功率之比為9:4。
(4)[6]變阻器的電功率:
P滑=I2 R2=()2×R2==
由上式知,當(dāng)R2=RL,變阻器的功率最大;在乙中,燈正常發(fā)光的電阻
RL===15Ω
此時(shí)變阻器滑片在中點(diǎn)處,即為10Ω,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),變阻器連入電路的電阻變大,電壓表示數(shù)變大,電路中的電流變小,燈的電壓變小,根據(jù)P=UI,燈的功率變小,燈的溫度降低,燈的電阻變小,因電壓表量程為03V,在保證各元件安全工作的條件下,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),燈的電壓也為6V3V=3V,由分壓原理,此時(shí)R2=RL,由上知,變阻器的電功率為最大,故圖乙中當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),在保證各元件安全工作的條件下,變阻器的電功率將一直變大,故選C。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】電和磁有緊密的聯(lián)系,下面是小明探究通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的過程。
(1)如圖甲所示,接通電路后,觀察到小磁針偏轉(zhuǎn),此現(xiàn)象說明了________;斷開開關(guān),小磁針在_______的作用下又恢復(fù)到原來的位置。
(2)在探究通電螺線管外部磁場(chǎng)分布的實(shí)驗(yàn)中,在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細(xì)鐵屑,通電后輕敲玻璃板,細(xì)鐵屑的排列如圖乙所示,由此可以判斷,通電螺線管外部的磁場(chǎng)分布與________周圍的磁場(chǎng)分布是相似的,實(shí)驗(yàn)中輕敲玻璃板的目的是_________。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S,電路正常工作。一段時(shí)間后燈L熄滅,一個(gè)電表的示數(shù)變大,另一個(gè)電表的示數(shù)變小。將R,L位置互換后再次閉合開關(guān)S,兩個(gè)電表指針均不動(dòng)。若電路中只有一處故障,這個(gè)故障是( 。
A.燈L短路B.燈L斷路C.電阻R斷路D.電阻R短路
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,盛有水的輕質(zhì)柱形容器甲和實(shí)心正方體乙放在水平桌面上。已知甲中水的深度h甲=5cm,乙的質(zhì)量為160g,乙對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1000Pa。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p水;
(2)求乙的密度ρ乙;
(3)若將甲疊放在乙的上方時(shí),乙對(duì)桌面的壓強(qiáng)增加了2000Pa;若在乙的上方水平截取一段并將截取部分浸沒在甲容器后,乙剩余部分對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)恰好等于此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。求乙截取的高度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】在研究水的沸騰的實(shí)驗(yàn)中,將裝有水的試管放入盛有水的燒杯中,如圖甲所示。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中燒杯上方有大量的“白氣”冒出,“白氣”是_____(選填“水蒸氣”或“小水珠”);
(2)分析圖乙所示圖象可知水的沸點(diǎn)是_____℃;
(3)燒杯中的水長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)沸騰過程中,試管中的水_____(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)沸騰。
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【題目】如圖所示,兩個(gè)完全相同的燒杯甲、乙放在水平臺(tái)上,分別裝有密度不同的鹽水a、b,將兩個(gè)完全相同的小球分別放入兩燒杯中靜止時(shí),兩杯鹽水液面相平,則下列不正確的是( )
A. 小球在兩杯鹽水中的浮力關(guān)系Fa=Fb
B. 鹽水對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)關(guān)系pa>pb
C. 兩杯鹽水的密度關(guān)系ρa<ρb
D. 若將乙杯中的鹽水倒入甲杯中一部分,則甲杯中小球靜止時(shí)受到的浮力不變
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【題目】如圖所示,兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣,將兩個(gè)容器中的電阻絲和串聯(lián)接到電源兩端,將容器外部的電阻絲與并聯(lián)。圖中的裝置是為了探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與____________的關(guān)系,比較的是____________(選填“和”、“和”或“和”)兩個(gè)電阻絲產(chǎn)生的電熱。電阻絲的作用是:使通過電阻絲和的電流____________。
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【題目】如圖所示,電源電壓為4.5V,電流表量程為“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“10 1A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響),在保證各元件安全的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,下列說法正確的是( )
A.小燈泡的額定電流是0.6AB.電流表示數(shù)變化范圍是0.3~0.5A
C.電壓表的示數(shù)變化范圍是0~3VD.電路的最大電功率是1.25W
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】為了比較水和食用油的吸熱能力,小明用兩個(gè)相同的裝置做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。用溫度計(jì)測(cè)量液體吸收熱量后升高的溫度值,并用鐘表記錄加熱時(shí)間,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
物質(zhì) | 質(zhì)量/g | 初始溫度/℃ | 加熱時(shí)間/min | 最后溫度/℃ |
水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
食用油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中控制加熱時(shí)間相同,通過比較___________來研究水和食用油吸熱能力的差異。
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給________加熱更長(zhǎng)的時(shí)間,此時(shí)水吸收的熱量____(選填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量,由此判斷______的吸熱能力強(qiáng)。
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