【题目】小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用实验器材齐全并完好,电源电压为1.5伏的整数倍(若干节新干电池组成),滑动变阻器上标有“”字样,小灯泡上的字迹模糊不清,但只可能是“1.5V” “2.2V”或“3.8V”中的一个。
(1)小王先正确串联实验器材如图(a)所示,将滑片移到变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,电流表示数如图(b)所示,小灯泡发光较暗,接着移动变阻器的滑片,观察到小灯泡逐渐变亮,电压表示数逐渐变小。
(2)经过思考,小王发现了问题,并重新进行实验他正确连接电路操作步骤正确,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况,发现订滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光,此时电流表的示数刚好变化了0.1安。
(3)小王在第一次实验时出现的问题是__________________。请根据相关信息判断出小王所选小灯泡的额定电压是________伏,电源的电压是________伏,并计算出小灯泡的额定功率为________瓦。(需写出计算过程)
【答案】连接电路时将电压表并联在滑动变阻器两端(或bc之间) 2.2 6 0.66
【解析】
[1]闭合电键,电压表与电流表都有示数,移动滑动变阻器滑片,观察到小灯泡逐渐变亮,电压表示数逐渐变小,说明电压表测的不是待测电阻两端的电压,而是测滑动变阻器两端的电压,电压表并联在滑动变阻器两端即接到了bc两点之间了;
[2]当电压表并联在滑动变阻器两端时,由图b可知电流表的示数为I=0.2A;在正确连接电路,操作步骤正确;闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近时小灯泡正常发光,此时电流表的示数变化了0.1安,则此时电路中电阻减小,总电压不变时,电流增大,
所以此时的电流为I′=0.2A+0.1A=0.3A;
滑片P在中点附近时,则R滑′=12.5Ω左右,
所以变阻器两端的电压约为U滑′=ILR滑′=0.3A×12.5Ω=3.75V,
a、若UL=1.5V,则电源电压U=UL+U滑′=1.5V+3.75V=5.25V,
由于电源电压为1.5伏的整数倍,而5.25V不是1.5V的整数倍,故灯泡的额定电压不是1.5V;
b、若UL=3.0V,则电源电压U=UL+U滑′=3.0V+3.75V=6.75V,
由于电源电压为1.5伏的整数倍,而6.75V不是1.5V的整数倍,故灯泡的额定电压不是3.0V。
c、若UL=2.2V,则电源电压U=UL+U滑′=2.2V+3.75V=5.95V≈6V,
由于6V为1.5V的整数倍,所以灯泡的额定电压是2.2V。
[3]电源电压为U=6V,则小灯的额定功率P额=ULIL=2.2V×0.3A=0.66W。
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【题目】如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.2m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=0.1Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=0.5T.一根质量m=0.03kg的金属棒正在以v=1.2m/s的速度沿导轨匀速下滑,下滑过程中始终与导轨垂直,且与导轨接触良好.金属棒及导轨的电阻不计,g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求:
(1)电阻R中电流的大小;
(2)金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小;
(3)对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.2N,若金属棒继续下滑x=0.14m后速度恰好减为0,则在金属棒减速过程中电阻R中产生的焦耳热为多少?
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【题目】用一水平外力将木块压在竖直墙上,使木块保持静止不动,如图所示,当水平外力增大时,则木块( )
A. 对墙的压力增大,受静摩擦力不变
B. 对墙的压力增大,受静摩擦力增大
C. 对墙的压力不变,受最大静摩擦力增大
D. 对墙的压力增大,受最大静摩擦力不变
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【题目】甲、乙两车同时同地沿同一直线作匀速直线运动,甲车的图像如图所示,它的速度是________米/秒,在行驶过程中,以甲为参照物,地面是________的(选填“静止”或“运动”)。经过3秒后,甲、乙两车相距2.1米,乙车的速度是________米/秒。
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【题目】如图(a)、(b)所示的两个实验中共同用到的测量工具是测量________的,如图(a)中示数是________牛,图(b)是验证________的实验情景。
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【题目】如图所示,在光滑的水平面上,放置一边长为l的正方形导电线圈,线圈电阻不变, 线圈右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场,建立一与磁场边界垂直的坐标轴Ox,O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为B=kx,线框在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电流i随时间变化的图像(以顺时针为正方向)、拉力F随线圈位移x变化的图像可能正确的是( )
A.B.C.D.
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【题目】如图电路中,电灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,下列说法中正确的是
A. 在S闭合瞬间,A、B同时发光,接着A熄灭,B更亮
B. 在S闭合瞬间,A不亮,B立即亮
C. 在电路稳定后再断开S的瞬间,通过A灯电流方向为a→b
D. 在电路稳定后再断开S的瞬间,B闪烁一下然后逐渐熄灭
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【题目】用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”。A、B两球半径相同,A球质量为m1,B球质量为m2,轨道包括斜槽和水平槽,固定在桌面上,白纸铺在水平地面上,复写纸在白纸上。先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下,从轨道末端水平抛出,落到复写纸上,重复上述操作10次,在白纸上得到10个落点痕迹;再把B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)除了图甲中实验器材外,完成本实验还必须使用的测量仪器是________。
(2)在下列实验操作中,符合要求的是________(选填序号)。
A.入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等
B.每次必须从同一高度由静止释放入射小球
C.安装轨道时,必须让水平槽末端水平
D.实验过程中,只要保持复写纸在白纸上位置不变,可以移动白纸
(3)测量了A、B两个小球的质量m1、m2,记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上,并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP。在实验误差允许范围内,若关系式________成立(用测得的物理量符号表示),则验证了动量守恒定律。
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【题目】如图所示,物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回.若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( )
A. P做匀变速直线运动
B. P的加速度大小不变,但方向改变一次
C. P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小
D. 有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大
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