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小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示。电源电压保持3V不变,电流表量程为0~1A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN全长12㎝,总电阻为9Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏。测量时,滑块稳定后,小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。

(1)电阻R0的阻值为多少?
(2)当电流表读数为0.5A时,物体所受的冲击力大小为多少?

(1)3Ω   (2)16N

解析试题分析:
(1)因为水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,即电阻丝接入电路的阻值为零,此时电流表满偏,电流I=1A
电阻R0的阻值 R0=U/I=3V/1A=3Ω                                                  
(2)电流为I'=0.5A时
电阻丝电阻R=U/I-R0=3V/0.5A-3Ω=3Ω                                 
接入电路的长度为3Ω×12㎝/9Ω=4cm                                              
由图乙知:弹簧弹力与其伸长量的关系F="Kx" ,把F=24N和x="6cm" 代入解得: K=4N/cm                                               
则F==kx=4N/cm×4cm=16N 
考点:电路分析;图像分析;欧姆定律;弹簧弹力与其伸长量的关系

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,定值电阻R1、R2(R1<R2)和特殊电子元件C分别连接在电路中,改变电路两端电压U,通过每个电阻和特殊电子元件的电流也相应改变,根据实验数据绘出R1、R2和特殊电子元件C的I一U (或U一I)图线.

(1)OA代表    的I-U图线,特殊电子元件C的电阻随电压的增大而      (不变/增大/减小).
(2)若将定值电阻R1与特殊电子元件C并联后接在电压为3V电路中,则通过该电路干路的电流是
      A。
(3)若将定值电阻R2与特殊电子元件C串联后,接在电压为8V的电路中,则定值电阻R2两端电压是
      V。 

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

图是一个电热器的工作原理图,电热器内有两个阻值分别为R1=121Ω和R2=55Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,—— 9共10个金属触点,可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多档位工作的要求。若将此电热器接入家庭电路中,求:

(1)当旋转开关的箭头指向图中位置D或I时,通过电热器的电流;
(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率;
(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,电热器在5min内产生的热量。

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).是电压表.量程为 0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:

①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,是某电器设备的一部分电路.已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻R0=10Ω,灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样.开关S2为单刀双掷开关,电源和电压表的内阻不计.请画出本题各小问的等效电路图.

(1)只闭合开关S1时,电流表示数I1=1A,求电源电压;
(2)在不损坏电流表及电源的情况下,闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,此时电流表示数I2=1.5A,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,移动滑动变阻器滑片P,使灯泡L正常发光,求滑动变阻器消耗的电功率.

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

小敏在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图19所示。她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关s后,问:

(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“20Ω  1A”字样,闭合电键S,当滑动变阻器R2的滑片P移到某一位置时,电流表A的示数为0.4安。

① 求R1两端的电压U1
② 求此时R2消耗的电功率P2
③ 现有一个表盘如图13(b)所示的电压表可接入电路。当选用      挡量程,并把电压表接入       两点时,在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转变化角度最大。求此时滑动变阻器接入电路的阻值范围。

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

(10分)在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U—I图像。

(1)、当开关S接a时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值(2分);
(2)、当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率(4分);
(3)、开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,求电路消耗的总功率(4分)。

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(8分)在如图15所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=15Ω。闭合电键S后,电流表的示数为1A,通过电阻R2的电流为0.4A。求:

(1)电源电压;(2)电阻R1的阻值;
(3)电阻R1所消耗的功率。

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