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【题目】同学们在探究电流与电阻关系实验中,准备了以下器材:新干电池4节、规格为“25Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表(两只电表均只能使用小量程)、导线若干,定值电阻的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω。

(1)请你用笔画代替导线,将图甲所示的电路连接完整__________

(2)闭合开关后电压表有示数,电流表示数几乎为零,则电路中可能出现了_____(短路/断路)。

(3)本实验中电压表的作用是:每次更换电阻时,通过移动滑动变阻器的滑片,确保_____

(4)同学们电路连接无误后,先用10Ω电阻进行实验,移动滑动变阻器滑片,电流表示数如图乙所示,读数为_____A;当他们换电阻继续实验时,发现实验进行不下去了,用所学的知识分析,存在的问题是_____(只写一种),在不增加其他器材的情况下解决问题最简便的方法是:_____

(5)解决上述问题完成了实验,记录数据如图丙,结论是_____

【答案】 断路 电阻两端电压一定 0.2 变阻器最大电阻太小 换用最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器(或减小电源电压) 电压一定时,电流与电阻成反比

【解析】解:(1)由(4)知,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A;根据欧姆定律,电压表示数为:U=IR=0.2A×10Ω=2V,故电压表选用小量程与电阻并联;研究电流与电阻关系时,要控制电压表示数不变,故换上大电阻时,由欧姆定律,电流变小,故电流表选用小量程与电阻串联;

如下所示:

(2)经分析,闭合开关后电压表有示数,电流表示数几乎为零,则电路中可能出现了断路;

(3)研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻的电压(电压表示数)一定,故本实验中电压表的作用是:每次更换电阻时,通过移动滑动变阻器的滑片,确保电阻两端的电压一定;

(4)由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U=6V﹣2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,即保持电压表示数为2V不变,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,而题中“25Ω 1A”的滑动变阻器的最大电阻为25Ω,即使滑动变阻器的最大电阻连入,电压表示数也大于2V,无法完成实验。在不增加其他器材的情况下解决问题最简便的方法是:换用最大阻值不小于40Ω的滑动变阻器(或减小电源电压);

(5)由如图丙可知,电流随电阻倒数的变化关系为一过原点的直线,即电流与电阻的倒数成正比例函数,故得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。

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【题目】电磁炉是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。如图甲所示,是小明的妈妈从网上购买的九阳电磁炉,快递员将质量为4.5 kg的邮件送到家住18 m高的楼上。妈妈将拆封后的四脚电磁炉平放在厨房的水平桌面上,如图乙所示。单独让电磁炉以最大额定功率正常工作,10 min把质量为2 kg、初温为25℃的水烧开。 [(c=4.2×l03 J/(kg.℃),g=10 N/kg,当时气压为标准大气压]

请根据以上信息,解决下列问题:

问题一:妈妈将拆封后的四脚电磁炉平放在厨房的水平桌面上,电磁炉对水平桌面的压强是多少?

问题二:快递员从楼下匀速将邮件搬上小明家,对邮件做的功是多少?

问题三:加热过程中水吸收的热量是多少?

间题四:电磁炉的热效率是多少?

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(1)甲、乙、丙实验中,通过观察海绵的__________________来比较压力的作用效果。

(2)通过甲、乙实验得到的结论是:______________________________________________

(3)通过乙、丙实验得到的结论是:在压力一定时,_____________,压力的作用效果越明显。

(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强P和图丁中木板受到的压强P的大小关系为P_________P(填“>”、“<”或“=”)。

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木块的重力为10N

木块的体积为1×103m3

细线对容器底部的最大拉力为6N

木块的密度为0.6×103kg/m3

A. ①③ B. ②④ C. ①②③ D. ②③④

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(3)根据上面的测量结果,写出计算小木块对桌面压强的表达式________________

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