【题目】如图所示的电路中,电源电压为5V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,R1为滑动变阻器,R2=20Ω,灯泡L标有“4V1.6W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).在仪表和灯泡安全工作的情况下,求:
(1)开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1消耗的最大功率;
(2)开关S1闭合,S2和S3断开时,滑动变阻器R1允许的取值范围.
【答案】
(1)解:开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1和R2并联,滑动变阻器R1两端的最大电压为5V,
由I= ,可得流经R2的电流I2= = =0.25A,
∵电流表测干路中的电流,
∴流经滑动变阻器R1的最大电流I1=0.6A﹣0.25A=0.35A,
则滑动变阻器R1消耗的最大功率P1=U1I1=5V×0.35A=1.75W;
答:开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1消耗的最大功率为1.75W;
(2)解:灯泡L的电阻RL= = =10Ω,
开关S1闭合,S2和S3断开时,R1与L串联,
由电压表量程为0~3V,可知滑动变阻器R1的最大电压为3V,则灯泡两端电压为2V,
则电路中的最小电流I1= =0.2A;
则滑动变阻器R1的最大阻值R最大= =15Ω,
当灯泡L两端电压为4V时,滑动变阻器R1的最小电压为1V,此可求得电路中的最大电流 = =0.4A,
滑动变阻器R1的最小阻值R最小= =2.5Ω.
即滑动变阻器R1允许的取值范围在2.5Ω~15Ω之间.
答:开关S1闭合,S2和S3断开时,滑动变阻器R1允许的取值范围在2.5Ω~15Ω之间.
【解析】(1)开关S1断开,S2和S3闭合时,滑动变阻器R1和R2并联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测干路中的电流;根据R2=20Ω,可求得流经R2的电流,然后可求得滑动变阻器R1的电流,再根据P=UI可求得滑动变阻器R1消耗的最大功率;(2)开关S1闭合,S2和S3断开时,R1与L串联,根据灯泡L标有“4V1.6W”字样,求得灯泡L的电阻, 根据电压表量程为0~3V,可知滑动变阻器R1的最大电压为3V,则灯泡两端电压为2V,由此可求得电路中的电流,然后可求得滑动变阻器R1的最大阻值;
当灯泡L两端电压为4V时,滑动变阻器R1的最小电压为1V,此可求得电路中的电流,然后可求得滑动变阻器R1的最小阻值.
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【题目】根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示.小明通过调节杠杆右端的螺母向移动(左/右),使杠杆在水平位置平衡,然后进行下面的实验探究.
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂个钩码(题中的每个钩码都是相同的).
(3)当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将(变大/不变/变小).
(4)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离.这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有(选填序号:①改变力的大小②改变力的方向③改变力的作用点④多次进行实验).
(5)小明对原来装置进行改装如丁图,与丙图比较,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,机械效率高的是(丙/丁)图;若利用丁图,小明两次将钩码分别挂在A点和C点,使钩码上升同样的高度,那么机械效率(A/C/一样)的高.
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【题目】下列一些数据,最接近实际的是
A. 某中学生的质量是500N
B. 中学生登上一层楼所做的功约为1500J
C. 正式比赛用的篮球架篮框高约为1.8m
D. 电压只要不超过220V对人体来说都是安全的
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【题目】下列四个实例中,目的是为了增大摩擦的是
A. 给自行车轴承中加润滑油B. 行李箱下装有滚轮
C. 运动鞋底部有凹凸的花纹D. 气垫船脱离水面行驶
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【题目】在下列四个实例中,力对(加“”)物体做功的是
A. 起重机吊着重物水平匀速运动B. 小丽背着书包站立不动
C. 工人用撬棒撬石头,但没撬动D. 一群人推着汽车缓慢前进
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【题目】很多实验中,都有一定的实验条件:
(1)在研究“电功率与电压关系”的实验中,把两个不同电阻的灯泡串联的目的是:_____。
(2)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,采用相同的装置给水和铁砂加热,这样做的目的是:_____。
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【题目】如图所示,工人利用滑轮组以250N的拉力将400N的水泥匀速提高2m,( )
A.动滑轮的重为100N
B.该滑轮组的机械效率是80%
C.工人所做的有用功是1000J
D.工人对地面的压力与其重力相比要变小
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【题目】下列事例是利用声传递能量的是( )
A. 医生用听诊器诊断病情
B. 利用超声波排除人体内的结石
C. 渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置
D. 蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
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