【题目】小凯同学利用如图所示的实验装置探究电流与电阻的关系。实验器材有:定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω)、规格为“20Ω1A”的滑动变阻器、电源(电压恒为6V)、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小凯连接的实物电路,其中一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”并用笔画线代替导线正确连线。
(_______________)
(2)改正电路连接后,闭合开关,移动滑片,电压表指针随之偏转,而电流表的指针不动,则电路故障的原因是电流表_____(填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小凯进行实验时,调节滑片使电压表的示数为4V保持不变。根据提供的器材和连接的实物电路,最多可选择哪几个定值电阻进行实验?_____。
(4)为了确保所给的定值电阻单独接入电路后都能正常实验,小凯从其他小组借来了“50Ω 1A”的滑动变阻器,这时需要控制电压表的示数_____V不变。通过多次实验,可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成_____。
(5)实验结束后,在只有电流表的情况下,小凯同学设计了如图乙所示的电路,测出了小灯泡L的额定功率。已知小灯泡L正常工作的电流为0.2A,电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为5Ω,请你将实验步骤补充完整。
①开关S接a,调节R1的滑片,使电流表的示数为_____A,此时小灯泡正常发光。
②开关S接b,使R1的滑片_____(填“向左移”、“向右移”或“保持不动”),此时电流表的示数为0.6A,则R1接入电路的阻值为_____,然后将R1的滑片滑到最_____(填“左”或“右”)端,此时电流表的示数为0.4A,则R1的最大阻值为_____Ω。
③小灯泡的额定功率P额=_____W。
【答案】 短路 10Ω、20Ω 3 反比 0.2 保持不动 5Ω 左 10 1
【解析】
(1)[1]原电路中,两表和电阻均短路,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]改正电路连接后,闭合开关,移动滑片,电压表指针随之偏转,而电流表的指针不动,则电路故障的原因是电流表短路;
(3)[3]电压表的示数为4V保持不变,由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:
U滑=6V﹣2V=4V,
由分压原理:
UV:U滑=R定:R滑大
即:
2V:4V=R定:20Ω
故定值电阻的最大电阻为:R定=40Ω;
当用5Ω的电阻时,由欧姆定律,因电流为0.8A大于0.6A,故只能10Ω、20Ω的电阻进行实验;
(4)[4][5]由串联电路电压的规律及分压原理有:
U-Uv′:UV′=R滑′:R定′
即:
6V-Uv′:UV′=50Ω:50Ω
故需要控制电压表的示数3V不变过多次实验可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
(5)实验步骤:
①[6]开关S接a,调节R1的滑片,使电流表的示数为0.2A,此时小灯泡正常发光;
②[7][8][9][10]开关S接b,使R1的滑片保持不动,此时电流表的示数为0.6A,由欧姆定律和串联电阻的规律,则R1接入电路的阻值为:
R1=-R0=-5Ω=5Ω;
然后将R1的滑片滑到最右端,R1的电阻最大且与灯串联,电流表测电路的电流,此时电流表的示数为0.4A,由欧姆定律和串联电阻的规律,则R1的最大阻值为:
R大=-R0=-5Ω=10Ω;
③[11]在①中变阻器连入电路的电阻为:
R1′=10Ω﹣5Ω=5Ω
由欧姆定律和串联电阻的规律,则灯的额定电压为:
UL=U﹣ILR1′=6V﹣0.2A×5Ω=5V;
小灯泡的额定功率:
P额=ULIL=5V×0.2A=1W。
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【题目】如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是
A. 这四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙 B. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C. 甲冲程中内能转化为机械能 D. 丁冲程中内能转化为化学能
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【题目】如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为4V,电动机线圈的阻值为4Ω,图乙是通过灯泡的电流与其两端电压关系的图象。闭合开关S,断开开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为2V,则电源电压为_____V.保持滑片的位置不变,再闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.6A,此时电动机正常工作,它的额定功率为_____W,电动机线圈1min产生的热量为_____J。
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【题目】如图所示是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲图中的电阻丝通电一段时间后,右侧比左侧U形管中液面的高度差大,说明电流通过导体产生的热量跟_____有关。乙图探究电流通过导体产生的热量跟_____有关,通电一段时间,电流通过R1产生的热量与通过R3产生的热量之比为_____。
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【题目】图甲是一款电煮壶,为了保留药膳的营养,可以把被加热的药膳放到炖盅里加热。图乙是其简化电路图,R1、R2均为发热电阻,且R1=R2.电煮壶有加热和保温两个档。加热档的功率为1000W.求:
(1)电煮壶保温档的功率
(2)炖盅内0.5kg的药膳温度升高了80℃,药膳吸收的热量。[c药膳=4×103J/kg℃)]
(3)若不计热量损失,壶中的水和药膳总共吸收6×105J的热量,用加热档加热需要的时间。
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【题目】如图甲所示,验电器A带负电,B不带电,用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来(如图乙所示),下列说法正确的是
A.A中负电荷通过金属棒流向B,同时B中正电荷通过金属棒流向A
B.A中负电荷通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C.A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
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【题目】如图所示是用同一酒精灯加热使100g冰熔化成水,根据实验数据绘制成的温度随时间变化的图像(假设在加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同).根据图中信息,算出C冰:C水=_____,冰在熔化前吸收了_____J的热量,冰在熔化过程中吸收了_____J的热量.(c水=4.2×103J/ (kg·℃)
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【题目】小明骑自行车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明体重500N,自行车重200N,轮子与地面总接触面积是20cm2,图甲是速度v随时间t变化的图象,图乙是动力F随时间t变化的图象。求:
(1)小明骑自行车在水平地面上行驶时,对地面的压强多大?
(2)在5~12s内,小明骑自行车的过程中动力F做了多少功?功率是多少?
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【题目】探究串联电路电压规律
(实验步骤)
(1)根据电路如图甲,用笔代替导线连接实物电路如图乙。
(______)
(2)如图甲所示,闭合开关,发现L1不发光,L2比较亮,电压表示数为零,则小灯泡L1的故障是__________;
(3)排除故障后,小兰正确测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小兰打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。此操作可能会导致电压表出现的现象是_____。
(4)最后,小兰按照正确的方法测出了L1、L2、AC之间的电压UL1=2.4 V,UL2=1.6 V,UAC的示数如图丙所示,读出UAC=______V,并得出了实验的最终结论。实验结论为:________。
(交流与评估)此实验依然存在着一定的缺陷,你的改进方法是:___________。
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