【题目】在“伏安法”测电阻的实验中,实验电路图如图所示,若待测电阻Rx的阻值为8Ω,要求实验中的电表不超过其量程,且电表的指针至少能达到刻度盘的中线,所用的实验器材在下列器材中选取:电流表一只(0~0.6A或0~3A),电压表一只(0~3V或0~6V),滑动变阻器(0~50Ω一只),电源(6V)一个(电源电压保持不变),开关一个,导线若干。实验中,为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为______W,滑动变阻器的取值范围为______。
【答案】3.6 2Ω~8Ω
【解析】
(1)由图知,待测电阻与变阻器串联,电压表测待测电阻两端电压,电流表测电路中电流,
当滑片在a端时,只有Rx连入电路中,此时电路中电阻最小,电流最大,
则最大电流Imax′=0.75A,若电流表使用0-3A量程,指针不能达到刻度盘中线,所以电流表应使用0-0.6A量程;
此时Rx两端电压为6V,若使用0-15V量程,则电压表指针不能达到刻度盘中线,所以电压表应使用0-6V量程,
因串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.6A,
则电路消耗的最大功率:Pmax═UImax=6V×0.6A=3.6W;
(2)当电路中电流最大为0.6A时,总电阻最小,变阻器连入阻值最小,
由串联电路的特点和欧姆定律可得:Rx+Rmin=,即:8Ω+Rmin=
,解得:Rmin=2Ω,
电流表使用0-0.6A量程,指针至少达到刻度盘中线,即电流表示数要达到0.3A,
电压表使用0-6V量程,指针至少达到刻度盘中线,即电压表示数要达到3V,此时电路中电流:I==0.375A,
为使两表指针都至少达到刻度盘中线,则电路中电流最小为0.375A,此时变阻器连入阻值最大,
由串联电路的特点和欧姆定律可得:8Ω+Rmax=,
解得变阻器连入的最大阻值为Rmax=8Ω,
所以滑动变阻器的取值范围为:2Ω~8Ω。
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【题目】实验小组在测量小石块的密度的实验中:
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针静止在分度盘上的位置,如图甲所示,此时应先将_____移至零刻度处,然后将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)移动;
(2)用调节好的天平测石块的质量,所用砝码和游码的位置如图乙所示,则石块的质量是_____g;再用量筒测出石块的体积如图丙所示,则石块的体积是_____cm3,石块的密度是_____g/cm3;
(3)如图先测量小石块的体积,然后从量筒中取出小石块直接测量质量,所测的密度值与真实值相比_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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【题目】在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图所示,让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,则该凸透镜的焦距为_____cm。
(2)依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上的A、O、B位置,在光屏上得到的清晰的烛焰的像,如图所示。将蜡烛向_____移动(选填“上”或“下”),可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央。利用此时所成的像的原理可制成_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
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【题目】用如图所示的电路测量小灯泡的功率,电源电压恒定为8V,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“6V 0.5A”字样,不考虑灯丝电阻的变化,电路中各元件都在安全的条件下,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L工作时的最小功率是0.7W
B. 电流表示数的变化范围是0.25~0.55A
C. 滑动变阻器允许的取值范围是2~20Ω
D. 电压表示数的变化范围是3~6V
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【题目】如图所示的电路中,电源电压恒为3 V,灯泡L的电阻为10 Ω且保持不变.闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A. 灯泡L亮度变暗
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表与电流表示数的比值变小
D. 灯泡L的最大功率为0.9 W
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【题目】如图甲所示,电源电压一定,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯电流为1A时,灯正常发光,则灯的额定功率为______W和滑动变阻器的最大值为__________Ω。
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【题目】如图所示,小灯泡L上标有“6V 3W”,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯丝电阻均保持不变。
(1)求小灯泡正常工作时的电阻;
(2)闭合开关S、S1,滑动变阻器滑片在a端时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为0.9A,求R1的功率;
(3)闭合开关S,断开S1,求灯泡在1min内消耗的电能最小值。
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【题目】在实验室测某种小石块的密度,请同学们根据正确操作过程及图中信息回答下列问题。
(1)用天平测物体质量的过程中:
①第一步应该是将天平放在_____;
②如图甲是小冯在加减砝码时添加最小砝码后指针所指位置,去掉最小砝码后指针指向中央刻线处偏左,则小冯接下来的操作是:_____。
③小冯在严格按照正确的实验步骤操作下,如图乙所示测得其质量是_____g;
(2)用量筒测得小石块的体积为24cm3,则小石块的密度ρ=_____kg/m3;
(3)假设小冯在完成实验后发现有一个砝码底部沾有污垢,则测得小石块的密度与小石块真实密度相比,将_____ (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
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【题目】如图甲所示小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件。老师指出他这样得出的结论不合理,这是因为______________;
(2)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在原位置处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:____________;
(3)丙图中若测力计的示数与钩码重力相等,则测力计与杠杆之间的夹角等于_______(填锐角的度数),测力计在丙图中A点改变不同的角度时所用的最小拉力是________(设钩码总重为G)。
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