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(2010?苏州模拟)(1)元件R0由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现将元件R0进行测试(图1),测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表所示.
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
①把元件如接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.8A.已知电路中的电源电压为3V,此时定值电阻R的电功率为
3.24
3.24
W
②分析表中数据,写出元件R0的I和U之间的关系式是
I=1.25U2A/V2
I=1.25U2A/V2

(2)在一次研究性学习活动中,某小组同学对“运动物体所受空气阻力与运动速度的关系”进行了探究(图2),探究过程如下:
A.他们计划从物体自由下落的距离与下落的时间关系上入手进行探究,并设计了这样的实验:取一些“一次性纸杯”作为研究对象,用“频闪摄影”的方法测量“一次性纸杯”在空气中自由直线下落时的下落距离和下落时间的一些数据.
B.在相同条件下,同学们进行了以下实验:
实验1:测量一只“一次性纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下面的表格中,并且画出了“下落距离一时间”图线,如下图线1;
实验2:将几只“一次性纸杯”叠放在一起,测出它们在不同时刻下落的距离,画出“下落距离一时间”图线.如图线2;
实验3:继续增加“一次性纸杯”的数量,重复上面的实验,画出“下落距离一时间”图线,如图线3.
时间t/s 下落高度S/m
0.0 0.00
0.4 0.036
0.8 0.467
1.2 0.957
1.6 1.447
2.0 x

请回答下列问题:
①分析图线1,推算表格中x的值应为
2.0
2.0
m.
②分析比较图线l、2、3,在最后阶段,图线
1
1
对应的“一次性纸杯”速度最小.图线
3
3
对应的“一次性纸杯”受到的空气阻力最大.
(3)小王在参加物理课外兴趣小组活动时,老师提供了如图所示的电路(图3),电源电压未知但保持不变,R0为阻值已知的定值电阻.要求小王在不拆开电路的情况下,只用一只量程满足实验要求的电流表和若干导线估测未知电阻Rx的值.小王感到有些畏难,请你开动脑筋,设计一个实验帮助小王解决这个问题.
①你所设计的实验的主要步骤及所要测出的量是:
②根据你的实验,得出的Rx为
I1R0
I2
I1R0
I2
(用测出量和已知量表示)
分析:(1)①由电路图可知,R0和R串联,先由表格中的数据得出电流表读数为1.8A时R0两端的电压,根据串联电路的电压特点和P=UI求出此时定值电阻R的电功率;
②分析电流跟电压之间的数量关系可找出电流I跟电压U之间的关系式.
(2)①从图象中找到2.0s,然后做纵轴的平行线与1的图象有一个交点,再过交点做横轴的平行线找出2.0s对应的距离.
②最后阶段,1、2、3都是匀速直线运动,我们可以选取一个相同的时间段,看这个时间段内,谁运动的距离短,谁运动的速度就小;根据速度和空气阻力的关系做出解答.
(3)不拆原电路的情况下,可以先用电流表把Rx短路,测R0的电流I1,再用电流表把把R0短路,测Rx的电流I2,找前后两个电路电源电压相等.
解答:解:(1)①如图,R0与R串联,当I=1.8A时,查表可知R0两端的电压U1为:U1=1.2V
∴R两端的电压U2为:U2=U-U1=3V-1.2V=1.8V,
定值电阻R的电功率为P2=U2I=1.8V×1.8A=3.24W.
②分析电流跟电压之间的数量关系可找出电流I跟电压U之间的关系式为I=1.25U2A/V2
(2)①由表中数据可知:2.0s时纸杯下落的距离为2.0m;
②分析图象可知:在最后的阶段,相同的时间内0.25秒,1运动的距离最远,3运动的距离最近;
相同的时间1运动的距离最短,运动的速度最小;3运动的距离最大,运动的速度最大.
由上面的分析可知3的运动速度最大,受到的空气阻力就越大.
(3)①步骤:a、用导线把电流表与Rx并联,测通过R0电流I1
b、用导线把电流表与R0并联,测通过Rx电流I2
②根据前后两个过程电源电压相等得:I1R0=I2Rx,所以,Rx=
I1R0
I2

故答案为:(1)①3.24;②I=1.25U2A/V;(2)①2.0;②1;3;
(3)①a、用导线把电流表与Rx并联,测通过R0电流I1;b、用导线把电流表与R0并联,测通过Rx电流I2;②Rx=
I1R0
I2
点评:本题考查了串联电路的特点和电功率、欧姆定律的计算,以及测电阻实验的设计和分析实验数据得出规律的能力;涉及的知识点较多,综合性较强,给解题带来了难度.
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(1)因为要比较两者表面的粗糙程度,所以在同一水平桌面上做实验时,应保持
压力
压力
不变.
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(3)然后,
铁块放在木块上
铁块放在木块上
(填两物块的放置情况),重复上述过程,这次测得的摩擦力2.4N.通过上述实验现象可知:
铁块
铁块
表面的粗糙程度大一些.

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