题目列表(包括答案和解析)
学习了电学知识后,小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现:电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化.在冯老师的点拨下,他们在探究过程中不断完善和优化方案,共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量——距离变化的装置.
(1)如图所示是他们最初设计的装置原理图.图中R0是定值电阻,ab是总电阻为9欧、长60 cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且沿竖直方向固定放置的金属杆,M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆与导线以及P与ab均接触良好,P在ab的中点时,对应于肘既不上移也不下移的位置.
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4 V的稳定电压)
B.电流表A(量程0-0.6 A)
C.电压表V.(量程0~3 V)
D.电压表V2(量程0~15 V)
E.定值电阻R0(1欧、3欧、5欧和6欧的电阻各一个)
F.开关S一个,导线(足够长)若干
①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该________(填“让其断路”或“用一根导线替代”).
②小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值.要达到此目的,电压表应该选________(填器材序号字母);定值电阻风应该选阻值为________欧的.
③在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是________.
(2)冯老师在充分肯定他们的设计方案后,提出-个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?
他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试.如图中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图.他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M.
①小明的连接方式能够达到目的吗?请说明理由.________
②________(填“小明”、“小亮”或“小艳”)的连接方式,测量的N点移动距离范围最大.该连接方式中,电压表量程的1/3刻度线处表示的N点移动距离为________(填“向上”或“向下”移动的距离值).
方法 | 操作 | 现象 | 结论 | 方法是否可行 |
方法1 | 把其中一灯泡从灯座中取下 | 另一灯熄灭 | 两灯一定是串联 | 可行 可行 |
方法2 | 把任意一根导线断开 | 两灯熄灭 | 两灯一定是串联 | 不可行 不可行 |
次数 实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流(A) | 0.2 | 0.23 | 0.26 | 0.39 | 0.31 |
电阻(Ω) | 4.3 | 5.8 | 6.9 | 8.1 |
次 数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压(V) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
电阻(Ω) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
(1)图甲是滑轮组示意图,用铅笔画线代表绳子,画出滑轮组上绳子最省力的绕法。
甲
(2)小明一家三口,要设计一个“家庭表决器”。爸爸设计的是“一票通过器”,其原理是:3个开关控制一盏灯的亮灭,只要一人赞成,闭合所负责的开关,灯就亮,灯亮表示提议决策通过;而小明设计的是“一票否决器”,只要家里有一人否决,断开所负责的开关,灯就不亮。现给你1只灯泡,2节干电池,3个开关,导线若干,请你在下面两个虚线框中分别画出爸爸和小明设计的“表决器”电路图(设灯泡不会烧坏)。
(爸爸) 乙 (小明)
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