【题目】如图所示,灯泡L上标有“6V 2.4W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0﹣15V.滑动变阻器的最大电阻为160Ω.只闭合S1,滑片置于某点a时,滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω,电压表示数Ua=12V,电流表示数为Ia;只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,电流表示数为Ib.已知Ia:Ib=3:4,Rb:R0=3:2(灯丝电阻不随温度变化),滑片移动过程中,灯泡电压不超过额定值,电表示数不超过量程。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压U;
(3)只闭合S1时,电路消耗的最小功率。
【答案】(1)15Ω;(2)18V;(3)2.7W。
【解析】
(1)根据P=得:灯泡电阻RL=
=15Ω。(2)只闭合S1时,滑动变阻器Ra和定值电阻R0串联,电压表示数Ua=12V,已知电阻Ra=40Ω,所以根据欧姆定律得:此时电路中电流,即电流表示数为Ia=
=0.3A,则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得:U=Ua
IaR0=12V
0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①,只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,小灯泡L与Rb串联,电流表示数为Ib,由题意知:Ia:Ib=3:4,则Ib=
Ia=
×0.3A=0.4A,则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得:U=IbRb
IbRL=Ib(Rb
RL)=0.4A×(Rb
15Ω)﹣﹣﹣﹣﹣②,已知:Rb:R0=3:2﹣﹣﹣﹣﹣③,联立①②③解得:R0=20Ω,U=18V;(3)只闭合S1时,滑动变阻器和定值电阻R0串联,要使电路消耗的功率最小,则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大,而电压表的量程为0-15V,故变阻器两端的电压最大为15V,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得:
,即
,解得R最大=100Ω,而变阻器R的最大电阻为160Ω,即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω;则电路中的电流最小为:I最小=
=0.15A,消耗的最小功率P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
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【题目】神奇的不倒翁不倒翁是一种中国古老的儿童玩具,它的形状与鸡蛋相似,多数上面绘制人脸图案,憨态可掬,如图所示。人们可以用手轻轻将不倒翁按倒,但只要松手,它还会顽强地立起来,你会发现根本没有办法将它“打倒”。那么不倒翁“屹立不倒”的奥秘是什么呢?对于质量分布均匀的物体,它的重心在几何中心,当物体质量分布不均匀时,物体的重心就会偏向质量大的位置。不倒翁的上半部分是空心的壳,质量较小;下半部分是实心的半球,质量较大,所以不倒翁的重心在下半部分的半球体之内,重心很低。下半部分的半球体和支持面之间有一个接触点,当这个半球体在支持面上滚动时,接触点的位置会发生变化,不倒翁始终用一个接触点站立在支持面上。当不倒翁受到外力作用时,会失去平衡,而在外力撤去后,不倒翁便会自己回到竖直状态,这说明它具有抵抗外力干扰而保持平衡的能力,我们称之为平衡的稳定性。在生活中,用降低重心来提高稳定性的例子很多。例如各种车辆、货船在装货时,尽量把质量大的货物装下面,质量小的货物装上面,并且货物不能装得过高,就是为了降低重心,提高稳定性。
请根据所学知识,结合上述材料,回答下列问题:
(1)图中企鹅不倒翁的重心高度大约在______点选填“A”、“B”或“C”
(2)如图所示的四个物品中,采用降低重心增加稳定性的是______多选
A.茶壶B.
公道杯C.
密度计D.
空中自行车
(3)如图所示的不倒翁牙刷,它可以直接立在桌面上不倒。你能根据文中内容推测不倒翁牙刷“不倒”的原因吗______?
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【题目】在“测量小石块的密度”的探究课上,某实验小组进行了如下实验探究活动.
(1)把天平放在水平桌面上,指针指在分度盘的中线处,如图所示,于是小丽同学直接使用天平进行测量.此时,同组同学马上阻止说:小丽的做法不对,不对之处是没有把游码向左移到标尺的____________.
(2)纠正错误后,发现天平横梁不平衡,指针向左偏,此时应向_____(填“左”或“右”)端调节平衡螺母,使指针指在中线处.
(3)接着把小石块放在天平左盘,当右盘中放入20 g、5 g砝码各一个时,天平横梁刚好平衡,则小石块的质量是_______g.
(4)然后用一细绵线系住小石块,放入盛有水的量筒中,如图乙所示,再取出小石块,此时量筒中水的体积是20 mL,则小石块的体积为______cm3.
(5)利用密度公式计算出小石块的密度是____kg/m3.该小组测算得的密度值_____(填“偏大”或“偏小”).
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【题目】如图所示,电源电压不变,开关闭合,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数不变
B. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数变大
C. 电流表的示数变小,电压表V1的示数变大,V2的示数变小
D. 电流表的示数变大,电压表V1的示数不变,V2的示数变小
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【题目】小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同两个钢球m和M(M的质量大于m),分别不从同的高度h和H(H>h)静止开始放下,观察木块B被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,他利用的研究方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”);若水平面绝对光滑,本实验将_____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由甲、乙图可得实验结论:物体的动能大小与_____有关。
(3)小明根据甲、丙两图得出论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?_____(选填“正确”或“错误”),理由是:_____。
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【题目】如图所示,小明踢球时,球向上飞出,此现象表明力可以改变物体的 _____(选择“运动状态”或“形状”);若小明的质量是60kg,站立时双脚鞋底与地面的接触面积为300cm2,则他站立在水平地面上时对地面的压强为___Pa。
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【题目】某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系,在一定的环境下将1g的冰加热,分别记录其温度和体积,得到了如图所示的图象。请你观察此图象回答下列问题:
(1)冰从-4℃上升到0℃时体积将______,密度将______。
(2)水从0℃上升到4℃时体积将______,密度将_______。
(3)水在______℃时的密度最大。
(4)冬天,当河面结冰时,与冰接触的河水温度是____℃,较深河底的水温是___℃。
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【题目】如图所示,AOB为一杠杆,O为支点,杠杆重不计,AO=OB,在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体,当AO段处于水平位置时,为保持杠杆平衡,需在B端施加最小的力为F1;当BO段在水平位置时保持杠杆平衡,这时在B端施加最小的力为F2,则( )
A. F1<F2 B. F1>F2 C. F1=F2 D. 无法比较
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【题目】如图所示,为了方便市民绿色出行,某城街头配置了公共自行车,下列与自行车有关的说法中正确的是( )
A. 车坐垫做的较宽是为了减小压强
B. 轮胎上制有花纹是为了减小摩擦
C. 在水平路面上匀速骑行时,车的重力做功
D. 停止蹬车后车仍继续前行,是由于车受到惯性的作用
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