【题目】如图甲所示电路,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当闭合开关,滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,R2消耗的电功率与其两端电压关系的图像如图乙所示。求:
(1)R2的最大阻值;
(2)R1的阻值和电源电压;
(3)该电路消耗的最大电功率。
【答案】(1)50;(2)10;6(3)3.6。
【解析】
(1)设电源电压为。由甲图可知,R1和R2串联在电路中,电压表测量R2两端电压,
由图乙可知,当滑动变阻器滑片移到端时,R2两端电压,
其消耗的电功率,
由可得,滑动变阻器的滑片在端时,电路中的电流:
由得,R2的最大阻值:
。
(2)当滑动变阻器的滑片在端时有,
……①
由图乙可知,当电压表示数时,R2消耗的功率为,则电路中的电流
,
则有
……②
由①②解得:R1的阻值:,电源电压:。
(3)要使电路消耗的电功率最大,即滑动变阻器的滑片移到端,则最大电功率:
。
答:(1)R2的最大阻值为;
(2)R1的阻值为和电源电压为;
(3)该电路消耗的最大电功率为。
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【题目】在“探究串联电路电压的特点”活动中:
(1)连接电路时,开关应_____;
(2)如图所示,连接电路时,至少需要_____根导线;实验中应选择规格_____(填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(3)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是_____(填出一种即可);
(4)排除故障后,继续实验。小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?_____,理由是_____;
(5)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据可得出初步结论:_____(只写表达式)。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
2.6 | 1.8 | 4.4 |
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【题目】在“用滑动变阻器改变电路中的电流”实验中,如图6所示,闭合电键前,应将滑片移动到位置____(选填“a”或“b”);闭合电键S,将滑片慢慢移动到变阻器中间位置,观察到电流表的示数____(选填“变大”、“不变”或“变小”).实验中,不能将滑片移动到变阻器阻值最小的位置,以防电源____。
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【题目】如图甲所示电路,电源为电压可调的学生电源,小灯泡的额定电压为,小灯泡的图像如图乙所示,当开关接时,电压表示数为,电流表示数为,则定值电阻的阻值为______Ω,调节电源电压,使小灯泡正常发光,此时定值电阻消耗的功率为;当开关接时,调节电源电压使小灯泡正常发光,此时小灯泡与消耗的电功率之比为______。
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【题目】阅读下列材料,回答文后问题。
静擦力和滑动摩擦力
摩擦是一种常见的现象,两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力(frictional force)。
若一小孩在地面上轻推一个箱子,箱子有相对地面运动的趋势,但他没有推动,箱子与地面仍然保持相对静止。根据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡。这个力与小孩对箱子的推力大小相等、方向相反。这个力就是箱子与地面之间的摩擦力。由于这时两个物体之间只有相对运动的趋势,而没有相对运动,所以这时的摩擦力叫做静摩擦力(static frictional force),静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反。
小孩用更大的力推,箱子还是不动,同样根据二力平衡的知识,这时箱子与地面间的静摩擦力还跟推力大小相等,只要箱子与地面间没有产生相对运动,静摩擦力的大小就随着推力的增大而增大,并与推力保持大小相等。若箱子在地面上开始滑动后,箱子与地面之间也会产生一个摩擦力,这种摩擦力就是滑动摩擦力。当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力(sliding frictional force),滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体的相对运动的方向相反。滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟两个物体表面间的垂直作用力成正比。如果用表示滑动摩擦力的大小,用表示压力的大小,则有,
其中是比例系数(它是两个力的比值,没有单位)叫做动摩擦因数(dynamic friction factor),它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关。材料不同,两个物体的动摩擦因数也不同。动摩擦因数还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。
(本材料选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书《物理必修一》)
(1)若重为的物体静止在水平地面上,用的水平推力没有推动,物体受到的静摩擦力为______;
(2)若改用的水平推力能使物体在水平地面上匀速运动,则物体与水平地面间的动摩擦因数______;
(3)若改用更大的水平推力使物体速度越来越大,物体与水平地面间的动摩擦因数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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【题目】为了“比较水和煤油的吸热能力”,小刚同学用两个完全相同的电加热器给A、B两个相同烧杯中的水和煤油加热,实验装置如图所示。
(1)该实验除了用图中的器材以外,还需要用停表和______________________。
(2)用两个完全相同的电加热器,目的是___________________________________。
(3)小刚通过实验得到数据如下表:
物质 | 质量m/kg | 初温t0/℃ | 末温t/℃ | 加热时间t/min |
水 | 0.2 | 20 | 30 | 2 |
煤油 | 0.2 | 20 | 30 | 1 |
根据表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度,___________,说明“水的吸热能力大于煤油的吸热能力”。
(4)在此实验中,如果给水和煤油加热相同的时间,则_________升高的温度高,此时煤油吸收的热量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(5)同组的小华继续实验,得出水和煤油的温度随时间变化图象,如图所示。根据图象可知,______图象表示是水。大量实验证明:不同的物质吸热能力一般不同,为了比较这种能力,物理学中引入比热容这个物理量。一定质量的某种物质,温度升高吸收的热量与它的__________乘积之比,叫做这种物质的比热容。
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【题目】图甲是小明研究并联电路电流特点连接的实物图,闭合开关S,电流表示数如图乙所示,电流表示数为________A;然后,小明将电路中a导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到电流表“—”的接线柱上,其它都不动。小明这样连接的目的是测________的电流(填“干路”“L1”或“L2”)。小明的上述方案________(填“可行”或“不可行”),理由是________。
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【题目】如图所示的电路中,电压表的量程0﹣15V,电阻R1为10Ω.闭合开关S,将滑动变阻器的划片P移至b处时,电流表的示数为1.8A.求:
(1)电源电压;
(2)将滑动变阻器移至a处时,此时电压表示数为12V,则R1两端电压为多少?滑动变阻器最大阻值是多少?此时通过电路的电流是多少?
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【题目】如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两接线柱接线对调后示数为3V。求:
(1)灯L1两端的电压。
(2)电源电压。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
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