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    13．某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示．迎风板与一轻质弹簧一端连接，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在迎风板上N点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好．已知电源电压恒为4.5V，定值电阻R=1.0Ω，金属杆接入电路中的电阻Rx与迎风板所承受风力F的关系如图乙所示．
    （1）求无风时，电路中的电流强度及定值电阻R消耗的电功率；
    （2）如何在电路中接一电表，通过电表的读数反应风力的大小，请写出你的方法，并请算出用你的方法所能测出的风力最大不能超过多少？

    分析 （1）从关系图中可以看出，当无风时，金属杆接入电路中的电阻RX为3.5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出定值电阻R消耗的电功率．
    （2）定值电阻R与金属杆串联，风力越大，金属杆接入电路的电阻越小，电路电流越大，定值电阻R两端的电压就越大，金属杆两端的电压就越小．由此分析添加合适的电表；
    电压表示数最大为3V，根据欧姆定律可求此时电路的总电流，再用电源电压减去电压表的示数就是金属杆两端的电压，利用欧姆定律求出金属杆的电阻，对照图象可知风力的大小．

    解答 解：
    （1）由甲图可知，金属杆与R串联，
    由图象乙可知，无风时金属杆接入电路中的电阻R为3.5Ω，
    串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
    根据I=$\frac{U}{R}$，
    IR=I=$\frac{U}{R+{R}_{x}}$=$\frac{4.5V}{1Ω+3.5Ω}$=1A；
    电阻R消耗的电功率：PR=IR2R=（1A）2×1Ω=1W；
    （2）风力越大，金属杆接入电路的电阻越小，电路电流越大，定值电阻R两端的电压就越大，金属杆两端的电压就越小．所以可以用一个电压表与R并联，可使电压表示数随风力的增大而增大，如图所示；

    当电压表示数最大为3V时，R两端电压UR=3V，
    串联电路中总电压等于各分电压之和，所以金属杆两端电压最小：U′=U-UR=4.5V-3V=1.5V，
    电路中的电流：I′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{3V}{1Ω}$=3A，
    金属杆最小电阻：R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{3A}$=0.5Ω，分析图象可知最大风力为720N．
    答：（1）无风时，电路中的电流为1A，定值电阻R消耗的电功率为1W；
    （2）添加的电表情况如上图；所能测出的风力最大不能720N．

    点评 本题考查电压、电流、电阻的计算，关键是欧姆定律的公式及其变形的应用以及串联电路电压的规律，还要学会从所给信息中找到有用的数据，会看数据图象．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．如图所示，是小李同学设计拉船靠岸时，如果拉船的力不需很大，用乙更方便；如果需要很大的力拉船靠岸，则应该是另一个图，因为这样可以省力．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    4．小颜同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
    （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气． 
    （2）如图1所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为F=40N．
    （3）如图2所示，读出注射器的容积V，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L．
    （4）计算得到大气压强的数值为1.2×105Pa．
    （5）小颜同学发现实验结果偏大，且误差较大，请分析引起该实验过程中误差的主要因素活塞与筒壁之间有摩擦．
    （6）请你增加一个实验步骤，以减少上述因素引起的误差．将橡皮帽从针孔取下，水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为F1（F1值是摩擦力f）；并写出测量大气压强的表达式$\frac{（F-{F}_{1}）L}{V}$．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    1．某实验小组在探究凸透镜的性质和用途，请你与他们合作，共同完成以下问题：
    （1）如何确定选出的透镜是凸透镜？请写出一种方法观察中央厚、边缘薄的就是凸透镜（其余合理答案均可）．
    （2）如果点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏，光屏上始终不能出现蜡烛火焰的像，你认为产生这种现象的原因可能是什么？（写出一条即可）
    （3）若想利用点燃的蜡烛、光具座、光屏来测出凸透镜的焦距，你的实验方案是：将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在光具座上，并使它们的中心在同一水平高度上．移动凸透镜和光屏，在光屏上成一个与烛焰等大的像时，测出物距u，则凸透镜焦距f=$\frac{u}{2}$
    （4）当在光屏上已经得到了一个清晰缩小的像后，如果想模拟幻灯机的工作原理，在凸透镜保持不动的情况下，接下来的操作应该是：将点燃的蜡烛朝着凸透镜方向移动，同时将光屏朝着远离凸透镜的方向移动，直到光屏上成放大清晰的像
    （5）一次实验时，在光屏上得到了一个模糊的像，此时，某同学又在凸透镜的前方加了另一个凸透镜，在两只凸透镜保持不动的情况下，将光屏向着凸透镜方向移动，像变清晰了．事实上，他们此时的实验正在模拟探究远视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）的矫正方法．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，具有无动力下潜上浮和近底自动航行和悬停定位等多项先进功能．它可达到的最大下潜深度为7km，此处的压强相当于700个标准大气压，若潜水器最快下潜的速度是42m/min，则到达7km海底最快需要2.78h（1标准大气压近似取p0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103Kg/m3）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    18．某校科学兴趣小组想利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制密度计（制作方法：在吸管的下端装入适量的钢珠后用蜡封住并使底部平整）对植物吸水、失水的原理展开探究．他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度为1.2g/cm3的食盐水．并在食盐水溶液中放置自制密度计（如图甲所示），通过观察一段时间后自制密度计浸没深度的变化，分析研究冬瓜得失水分的状况．若自制密度计在溶液中浸没的深度随时间的变化曲线如图乙所示．请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析．（假设食盐溶解于水后，液体体积基本不变）
    （1）实验过程中，自制密度计所受的浮力不变（增大/减小/不变）．根据自制密度计浸没深度的变化情况可知，冬瓜在盐水中失水（吸水/失水），且速度变化的特点是先快后慢，最后几乎不变．
    （2）根据图象数据通过计算可知，一段时间后盐水的密度是1.125g/cm3．
    （3）综合以上数据通过粗略计算可知实验过程中冬瓜得失水的总质量是120g．
    （4）为了提高该实验中自制密度计的精确程度，可以采取的办法是选用更细的吸管．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．下列一些生活现象解释正确的是（　　）
    A．一物体在水平推力作用下在粗糙水平面上运动，撤掉推力后，由于摩擦力变大物体很快停下来
    B．一小正方体铁块分别放在水平地面和水平放置的海绵床垫上，致使地面和床垫的凹陷程度不同，说明它对支持面的压强不等
    C．汽车速度越大，惯性越大，刹车后前进距离越长
    D．汽车上坡前要加速，是为了增大汽车的动能

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    2．下列有关光现象的解释，正确的是（　　）
    A．小孔成像是光的直线传播现象
    B．实像要在屏上显示出来才能被我们看见，不能用眼睛直接看到
    C．雨后彩虹是由光的反射产生的
    D．电视机遥控器是通过发出不同的红光实现电视机遥控的

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    20．如图所示，世界上最大的太阳能飞机--“阳光动力号”于北京时间3月30日清晨从缅甸曼德勒起飞，经过19h连续飞行于北京时间3月31日凌晨抵达重庆江北国际机场，正式开启中国旅程．它犹如一只巨大的风筝，以很慢的速度安静地在机场上空滑翔，然后轻盈地降落在跑道上．10余名地勤人员走上前去，毫不费力地就将这架仅有一辆小轿车重的飞机推进了机库．“阳光动力号”是瑞士设计的一款能够在不添加任何燃料、不排放任何污染物的情况下昼夜飞行的飞机，它以碳纤维为主材料，机翼有72m，重量仅有2300kg，与一辆小型汽车相当，平均速度也仅有100km/h左右，机翼上装载的17248块太阳能电池板为飞机提供了持续的可再生能源．请参照示例写出上述信息中所涉及的物理现象和对应的物理知识（不得与示例重复）．
    示例：
    物理现象：太阳能电池板能不断的为飞机提供能量．
    物理知识：太阳能电池板能将太阳能转化为电能．
    作答：
    物理现象：太阳能飞机升空．
    物理知识：利用流体压强和流速的关系．

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