【题目】图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图,图乙是其电路图.电阻R′随风力变化关系如图丙所示.已知电源电压恒为9V,定值电阻R0=2Ω,电压表量程为0~3V.使用该装置测定风力,则
(1)电阻R′的阻值随风力的增大怎样变化?
(2)求无风时电压表的示数.
(3)如果保持电压表量程不变,且只能在电路中增加一个电阻R,使该装置能测量的最大风力增加到900N,计算电阻R的阻值,并说明其连接方式.
(4)计算改装后该装置电路总功率的变化范围.(计算结果保留一位小数)
【答案】
(1)解:由图甲可知,随风力的增大,金属杆接入电路的长度变短,
电阻变小,所以电阻R′随风力增大而减小.
答:电阻R′随风力增大而减小.
(2)解:由图丙可知,无风时 R′=16Ω,
此时电路电流I= =
=0.5A,
电压表示数U0=IR0=0.5A×2Ω=1V,
答:无风时电压表的示数是1V.
(3)解:当风力增加到900N时,由图丙可知R′=1Ω,
保持电压表量程不变,即U0=3V,
电压表示数是3V时,电路电流I′= =
=1.5A,
此时电路总电阻R总= =
=6Ω>R0+R′,
应在电路中串联一个电阻R,R=R总﹣R0﹣R′=6Ω﹣2Ω﹣1Ω=3Ω,
答:应在电路中串联一个阻值为3Ω的电阻.
(4)解:由图丙可知,R′的最大阻值为R最大′=16Ω,
电路最小电功率P最小= =
≈3.9W,
由图丙可知,R′的最小阻值为R最小′=1Ω,
电路的最大功率P最大= =
=13.5W,
则功率的变化范围是3.9W≤P≤13.5W.
答:改装后该装置电路总功率的变化范围是3.9W≤P≤13.5W.
【解析】(1)由图甲可知,随风力的增大,挡风板向左移动,金属导体杆接入电路的长度变短,接入电路的阻值变小.(2)由图乙知,电压表测电阻R0两端的电压,无风时风力F=0N,由图丙找出此时电阻R′的阻值,然后由串联电路的特点及欧姆定律求出电路电流,最后由U=IR求出电压表示数.(3)由欧姆定律求出电压表示数为3V时的电路电流,然后由欧姆定律求出电路总电阻,根据电路总电阻及串联电路特点判断接入的电阻接法并求出其阻值.(4)由图丙求出电阻R′的最大阻值及最小阻值,由串联电路特点及电功率公式P= 求出电路的最小电功率及最大电功率,然后确定电功率的范围.
【考点精析】认真审题,首先需要了解滑动变阻器的使用(滑动变阻器的正确使用:A、应串联在电路中使用;B、接线要“一上一下”;C、通电前应把阻值调至最大的地方),还要掌握欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR))的相关知识才是答题的关键.
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【题目】一个重12N,体积为1dm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,它受到的浮力是________N;松手后小球将____________ (上浮/下沉/悬浮);此过程中小球受到水的压强__________(变大/变小/不变)。(g取10N/kg)
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【题目】以下是小红“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程.
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 5 | 0.48 |
2 | 10 | 0.24 |
3 | 20 | 0.12 |
(1)连接电路时开关应(选填“断开”或“闭合”).
(2)某次实验时电压表的示数如图所示,则R两端的电压是V.
(3)实验中,小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合开关后,调节滑动变阻器,使保持不变,记录电流表示数,如上表格所示.
(4)分析表格数据,得出结论: .
(5)许多实验需测量多组数据,便于“从中找出普遍规律”或者“求平均值以减小误差”. 下列实验中,多次测量的主要目的与本次实验相同的是(填字母)
A.测量物体的长度
B.探究杠杆的平衡条件
C.用伏安法测量定值电阻的阻值.
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【题目】用一水平推力推矿泉水瓶的下部,矿泉水瓶会沿桌面滑动,用同样大小的水平推力推矿泉水瓶的上部,矿泉水瓶会翻倒。这说明力的作用效果与
A. 力的作用点有关B. 力的方向有关
C. 力的大小有关D. 受力面积大小有关
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【题目】关于声现象,下列说法中正确的是
A. 玻璃不能传播声音
B. 用不同种乐器演奏同一乐曲,这几种乐器发出声音的音色相同
C. 用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的音调不同
D. 在靠近居民区的高架路旁,设置隔音墙是为了减小噪声对居民区的影响
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【题目】关于电磁现象,下列说法中正确的是
A. 通电线圈在磁场中受力转动的过程中,机械能转化为电能
B. 指南针能指南是由于地磁场对指南针磁极有力的作用
C. 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的
D. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中一定产生电流
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【题目】他,19岁进入剑桥大学,靠为学院做杂物的收入支付学费。他的伟大成就包括光的色散、惯性定律、万有引力定律等等。人们以他的名字命名了下列哪个物理量的单位
A. 力B. 压强C. 功D. 功率
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【题目】下列说法中正确的是
A. 导体周围存在磁场
B. 磁感线真实存在于磁场中
C. 指南针能够指南北是由于受到地磁场的作用
D. 用可自由转动的小磁针能够判断磁场中某点的磁场方向
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