【题目】综合计算
(1)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着静止,已知水深为50cm,容器的底面积为400cm2,木块的体积为4×103m3,木块的密度为0.6×103kg/m3,已知水的密度为1×103kg/m3,试求:
①水对容器底面的压强;
②绳子的拉力大小(请在图中画出木块的受力示意图);
③若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
(2)如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V,12W”(电阻不变)。求:(请画出等效电路图)
①求小灯泡的电阻
②只闭合S1时,电流表示数为0.8A;当S1、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,电流表的示数为1.2A,则滑动变阻器的最大阻值是多少?
③只闭合S2时,电路的最大总功率为多少?
【答案】(1)5 (2)16N (3)24 (4)3(5)60(6)24
【解析】
(1)①水对容器底面的压强:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa;
②图中,木块完全浸没,排开水的体积:V排=V=4×10-3m3,
木块受到的浮力:F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N,
木块的重力:G木=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=24N,
因为木块受到绳子拉力加上木块重力等于木块受到的浮力,所以绳子的拉力:F拉=F浮-G木=40N-24N=16N;木块所受力如图:
③因木块的密度小于水的密度,所以,绳子断了以后,最终木块漂浮在水面上,
则木块最终所受的浮力:F浮′=G木=24N。
(2)①由P可得,灯泡的电阻:RL3。
②只闭合S1时,灯泡与R1串联,电流表测电路中的电流,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,
电源的电压:U)0.8A(12)12V。
当S1、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,滑动变阻器的最大阻值和R1并联,电流表测干路电流,
并联电路中,各支路两端的电压相等,则通过R1的电流:I11A。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过滑动变阻器的电流:I滑1.2A1A0.2A.滑动变阻器的最大阻值:R60。
③只闭合S2时,滑动变阻器与灯泡串联接入电路中,当灯泡正常发光时,
电路中的电流是最大,则最大电流为:2A
电路的最大功率为:PU12v2A=24W.
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【题目】小明在实验室用天平、量筒和烧杯测量某种液体的密度。
(1)把天平放在水平台上,游码放在标尺左端的零刻度线处,横梁静止后,指针指在分度盘中线的左侧,他应将平衡螺母向___调节,直到横梁平衡。
(2)在测量液体的质量时,他进行了如图甲所示的操作,其中的错误是_______。
(3)纠正错误后,继续实验:
a.用天平测出烧杯和该液体的总质量为160g
b.将烧杯中的液体倒入量筒中一部分(如图乙所示),记下液体的体积。
c.用天平测出烧杯和剩余液体的总质量,横梁平衡时,托盘中的砝码和标尺上游码所对的刻度值如图丙所示,则读数为____g。
(4)经计算求得该液体的密度为____g/cm3。
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【题目】如图所示,定值电阻 R0 =10Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值为 20Ω,灯泡 L 上标有“3V 0.6W”的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关 S、S1,并把 R 的滑片移到最右端,电流表的示数为 0.1A,下列说法正确的是
A. 电源电压为 3V
B. 此电路的最小功率为 0.3W
C. 此电路的最大功率为 0.9W
D. 通过灯泡 L 的最大电流为 0.2A
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【题目】随着中国铁路的发展,高铁时代已经来临。今年4月,为满足旅客踏青出游需要,江西南昌加开“春游高铁专列”。小源和小军同学去江西婺源旅游,爱思考的他们发现了许多与物理有关的知识。
(1)在站台候车时,他们发现高铁采用的是电力机车,车顶上只连接了一根电源线,请根据牵引供电系统原理示意图提出一个相关的问题:__________.
(2)列车到站前要提前刹车,这是因为列车刹车后由于__________,还要继续运动一段距离;列车刹车时__________能转化为内能。
(3)通过隧道时,每个车厢的照明灯都会亮起,而且亮度相同。他们想:车厢的照明灯是并联的,并联电路中电流有什么样的规律呢?
(设计实验与进行实验)
①小源同学设计的电路如图甲所示,通过实验并得到表一数据:
表一:
电流 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 |
I1/A | 0.18 | 0.22 | 0.24 | 1.4 |
I2/A | 0.18 | 0.22 | 0.24 | 0.28 |
I/A | 0.36 | 0.44 | 0.48 | 0.56 |
②小军同学设计的电路如图乙所示,用电流表依次测出A. B.C三处的电流,得到表二数据:
表二:
A处的电流IA/A | B处的电流IB/A | C处的电流IC/A |
0.10 | 0.12 | 0.22 |
(分析与论证)
①小源同学分析数据时,发现表格中有一个数据错误,请指出其错误的原因:__________;
②改正错误后,根据他们的实验数据可以得到:并联电路干路中的电流__________各支路电流之和;
(交流与合作)讨论交流后发现两人的实验设计都有不足之处,请指出:
小源:__________;
小军:__________.
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【题目】综合实验
在用天平,量筒“测量盐水密度”的实验中,甲、乙两位同学设计了如下两种实验方案:
方案 | 甲方案 | 乙方案 |
实验步骤 | 调节天平平衡 在烧杯中盛被测液体,测出它们的质量m1 将烧杯中的适量液体倒入量筒中,读出液体的体积V 测出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ⑤算出液体的密度ρ液 | 调节天平平衡 将适量的液体例入量筒中,读出液体的体积V 用天平测出空烧杯的质量m1; 将量筒中液体倒入烧杯,测出总质量m2 算出液体的密度ρ液 |
(1)写出以上两种实验方案密度的表达式
甲______、乙____。
(2)分析评估以上两种实验方案,指出哪种方案最合理________。
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【题目】小东在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示.电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“50Ω1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化).在不损坏电路元件的情况下,下列判断不正确的是
A. 灯泡两端的最大电压是1.5V
B. 该电路中电流的最大功率是1.25W
C. 电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A
D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
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【题目】小聪同学在“测量盐水密度”的实验中:
(1)将托盘天平放在水平桌面上,发现指针指在分度盘中线的右侧,但调节平衡螺母,无法将托盘天平调平,结果他发现操作中漏了一个重要步骤,该步骤是________________ .
(2)天平调平后,他在烧杯中倒入盐水,称出烧杯和盐水的总质量为95g;将烧杯中一部分盐水倒入量筒中(如图甲所示),则量筒内盐水的体积是______cm3.在称量烧杯和剩余盐水的总质量时,发现加减砝码总不能使天平平衡,这时调_____________使天平平衡;
(3)若天平再次平衡时所用的砝码和游码位置如图乙所示,则倒入量筒内的盐水的质量为______g.通过计算可知盐水的密度为______kg/m3.
(4)上述实验器材中用烧杯取代量筒,利用浮力的相关知识可否测量小石块的密度?小聪思考后设计了如下实验。请将小聪的实验步骤补充完整:
①用天平测出石块的质量m;
②在烧杯中盛入适量的水,用天平测出 ______的质量m1;
③用细线悬吊着石块,,记下此时天平的示数m2,;石块密度的表达式:ρ石= ___________。(水的密度用ρ水表示)
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【题目】材料一:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。
材料二:1825年,瑞士物理学家科拉顿做了如下实验:他将一个能反映微小变化的电流表,通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路,并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间,如图甲所示。他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内,同时跑到另一个房间里,观察电流表的指针是否偏转。进行多次实验,他都没有发现电流表指针发生偏转。
材料三:1831年,英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体,在磁场里切割磁感线的时候,发现导体中产生电流,从而实现了利用磁场获得电流的愿望。
材料四:法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
(1)进行奥斯特实验时,在静止的小磁针上方,需要放置一根导线。为了产生明显的实验现象,该导线放置的方向应该是_____(选填“东西”或“南北”)。
(2)科拉顿的实验中,_____(选填“已经”或“没有”)满足产生感应电流的条件。
(3)科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究,是基于_____的科学猜想。
(4)如图乙是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明巨磁电阻的阻值和磁场的关系是_____。
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【题目】某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,灯泡标有2.5V字样,他记录的实验数据如图所示,已知电源电压恒为5V不变,关于该同学实验步骤合理,问:
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电阻/Ω | 5.0 | 6.3 | 7.5 | 8.7 | 10.0 | 11.1 |
(1) 电路图中a 是电____表,b是电____表
(2) 小灯泡正常发光时的电阻是R多大?_________
(3) 滑动变阻器的最大阻值R′至少为多少?_________
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