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【題目】問題解決﹣﹣制作電子拉力計: 現(xiàn)有如下器材:
一個電壓恒為12V的電源;一個阻值為20Ω的定值電阻R0;一個量程為0~0.6A的電流表;一個開關;若干導線;一根長為8cm、阻值為40Ω的均勻電阻絲R1(它的阻值與其長度成正比);一根輕質彈簧,一端可以固定,另一端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計),它的伸長量與受到的拉力關系圖象如圖乙所示.

(1)請利用上述器材制作電子拉力計,在圖甲所示方框中畫出設計的電路圖.
(2)請推導出拉力F與電流表示數I的關系式,并在圖丙所示的電流表表盤上標出拉力為0N,20N,40N對應的刻度值.

【答案】
(1)
(2)根據圖乙可知,當拉力為40N時,彈簧的伸長量為8cm,則由F=k△L可得:

k= =5N/cm;

因此F與△L的關系:F=5N/cm×△L﹣﹣﹣﹣①;

電阻絲R1的阻值與其長度成正比,則由歐姆定律可得,電流表的示數為:I= = = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

聯(lián)立①②可得,I= ,

因此拉力F與電流表示數I的關系式為:F=60﹣ ;

當拉力F=0時,I1=0.2A;

當F=20N時,I2=0.3A;

當F=40N時,I3=0.6A;

指針在電流表刻度盤上的位置如下:

故答案為:F=60﹣


【解析】解:(1)從電源正極依次串聯(lián)定值電阻、開關、電阻絲、彈簧以及電流表,如下圖所示:
2)根據圖乙可知,當拉力為40N時,彈簧的伸長量為8cm,則由F=k△L可得:k= =5N/cm;
因此F與△L的關系:F=5N/cm×△L﹣﹣﹣﹣①;
電阻絲R1的阻值與其長度成正比,則由歐姆定律可得,電流表的示數為:I= = = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
聯(lián)立①②可得,I=
因此拉力F與電流表示數I的關系式為:F=60﹣ ;
當拉力F=0時,I1=0.2A;
當F=20N時,I2=0.3A;
當F=40N時,I3=0.6A;
指針在電流表刻度盤上的位置如下:

所以答案是:F=60﹣
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用,掌握歐姆定律的應用: ① 同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR)即可以解答此題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小明在溪邊撿到一個形狀不規(guī)則的漂亮小石塊,拿在手里沉甸甸的,他想測出小石塊的密度,但手邊只有彈簧秤,于是他找來一根細線和一個盛有水的燒杯,進行了如下實驗(g取10N/kg):
(1)將小石塊懸掛在彈簧秤下,示數如左圖所示,則小石塊的重力為N;
(2)將小石塊慢慢浸入水中,彈簧秤示數將逐漸(選填“變大”、“變小”或“不變”);小石塊浸沒到水中后,彈簧秤的示數如圖所示,此時小石塊在水中所受的浮力為N;小石塊的體積為m3
(3)由此可計算出小石塊的密度為kg/m3;
(4)若將右圖燒杯中的清水換成鹽水,彈簧秤的示數將(選填“變大”、“變小”或“不變”)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a)所示電路中,當閉合開關后,兩只電壓表的指針偏轉均如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為(

A.7.5V 1.5V
B.6V 1.5V
C.1.5V 7.5V
D.1.5V 6V

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】回顧實驗和探究(請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整):
(1)探究密度概念的建構:

表格圖象

鋁塊

m/g

V/cm3

1

27.0

10

2

40.5

15

3

81.0

30

請利用表格中的數據,用描點法畫出鋁塊的m-V圖象.

結論

同種物質的質量與體積的比值是的.

問題討論

小雨用天平和量筒測量飲料的密度,運用的科學方法是法.他的實驗步驟如下:①用天平測出空燒杯的質量m0;②用量筒測出飲料的體積V;③把飲料從量筒倒入空燒杯,測出燒杯和飲料的總質量m1;④代入公式ρ= =求出飲料的密度.測出的飲料密度值比真實值(填“偏大”或“偏小”).


(2)探究影響滑動摩擦力大小的因素:

猜想

小雨猜想:在接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力的大小與壓力大小和速度大小有關.

過程

葉子姐姐認為小雨的猜想不對,于是進行了如下實驗:

①如圖甲,用彈簧測力計以速度v1勻速拉動木塊使它沿水平木板滑動,彈簧測力計示數為F1
②如圖乙,在木塊上加放砝碼,以速度v1重做上述實驗,彈簧測力計示數為F2;
③如圖丙,改變拉動速度,以速度v2重做上述實驗,彈簧測力計示數為F3
發(fā)現(xiàn):F1<F2=F3
說明:在接觸面粗糙程度相同時,滑動摩擦力的大小與壓力大小有關,與速度大小
這就證明小雨的猜想是

程序

提出問題﹣﹣﹣﹣實驗反駁﹣﹣得出結論.

作圖

畫出圖甲中木塊在水平方向上所受力的示意圖

問題
討論

把一個鋼筆帽豎放在靜止的木塊上,突然向右拉動木塊,發(fā)現(xiàn)鋼筆帽傾倒(填“向右”或“向左”),這說明物體具有慣性.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變.小燈泡L標有“4V,1.6W”字樣,滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω,定值電阻R2=20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V.請畫出該題的各個等效電路圖.求:
①小燈泡正工作時的電阻是多少?
②只閉合開關S、S2和S3 , 移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時,R2消耗的電功率為1.25W.此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少?
③只閉合開關S和S1 , 移動滑動變阻器R1的滑片P,小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示,在保證各元件安全工作的情況下,滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】圖為小車載著木塊向右運動過程中發(fā)生的現(xiàn)象,下列判斷正確的是(  )
A.都是在小車突然停止時發(fā)生
B.都是在小車突然起動時發(fā)生
C.圖甲所示的現(xiàn)象是小車在運動中突然停止或突然加速時發(fā)生
D.圖乙所示的現(xiàn)象是小車在運動中突然停止或突然減速時發(fā)生

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小華同學酷愛滑板運動.在他玩滑板的過程中,關于幾個力學問題的思考,下列說法正確的是(  )

A. 玩滑板時盡量降低重心是為了增加板對地的壓力

B. 人對滑板的壓力和滑板對人的支持力是一對平衡力

C. 滑板底部安裝輪子是為了用滾動代替滑動從而減小摩擦力

D. 滑板在地面滑行是因為人和滑板具有慣性,當慣性消失,滑板就停下來

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在一次警察追捕小偷的過程中,小偷在警察前90m處,小偷逃跑的速度是5m/s,警察追捕的速度是27km/h,如果小偷和警察都做勻速直線運動,問:

(1)通過計算說明警察能不能在500m的路程內追上小偷?

(2)若能追上小偷,警察追上小偷共走了多少路程?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究浮力大小跟哪些因素有關,某興趣小組的同學,用同一物體進行了如圖所示的操作,并記下物體靜止時彈簧測力計的示數.圖乙中物體未放入前溢水杯裝“滿”了水,物體浸沒后,水全部溢出到旁邊的小燒杯中.溢出水倒入量筒后的情況如圖丁所示.

(1)為探究浮力的大小與液體密度的關系,應選擇______兩圖,結論是______;

(2)該小組同學通過比較甲、乙兩圖中F1F2的大小,得到“浮力大小與物體浸沒的深度有關”的結論,此結論是______(選填“正確”或“錯誤”)的,理由是______

(3)根據浮力的知識,由圖示信息可得:物體浸沒在水中時所受浮力的大小為______N;圖丙中鹽水的密度為______kg/m3.(g取10N/kg,水的密度為1.0×103 kg/m3

(4)愛動手的小明在經歷上述探究實驗后又制作了如圖戊裝置——“浮沉子”,將裝有適量水的小瓶瓶口向下,使其漂浮在大塑料瓶內的水面上,將大塑料瓶密封后,用力擠壓塑料瓶后,小瓶下沉;小芳也學著做了一套該裝置,可用力擠壓大塑料瓶后,小瓶卻始終不能下沉,則可能的原因是______.(答出一種即可)

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