【題目】小明在“測小燈泡的電功率”的實驗中,正確連接如圖所示電路。閉合開關(guān)后,逐漸向同一個方向調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表。
次數(shù) | 電壓表示數(shù)/V | 電流表示數(shù)/A | 燈泡亮度 |
1 | 1 | 0.1 | 不亮 |
2 | 0.3 | 正常發(fā)光 | |
3 | 8 | 0 | 不亮 |
(1)開關(guān)閉合前,滑片應置于_____ (選填“A”或“B”)端,第1組數(shù)據(jù)中,小燈泡不發(fā)光的原因是_____;
(2)分析表中實驗數(shù)據(jù)可知,所用電源電壓為_____ V。 若小明手邊有“2A 20Ω”、“1.5A 50Ω”和“2A 100Ω”三種規(guī)格的滑動變阻器,“0~3V” 和“0~15V”兩個量程的電壓表。本實驗中他選用的滑動變阻器的規(guī)格為_____;
(3)從第1次實驗到第2次實驗過程中,滑動變阻器和燈泡的功率變化量分別記為ΔP滑、ΔP燈,則ΔP滑_____ΔP燈。(燈絲電阻隨溫度升高而增大)
【答案】B 燈泡實際功率過小 8 2A100Ω 小于
【解析】
(1)[1]據(jù)圖能看出,此時滑片的左邊的電阻絲接入電路,故滑片在B端時處于最大阻值處;故閉合開關(guān)前,應把滑動變阻器的滑片P置于B端。
[2]第1組數(shù)據(jù)中,小燈泡兩端的電壓只有1V,通過小燈泡的電流只有0.1A,由P=UI可得小燈泡的實際功率只有0.1W,實際功率過小,不能發(fā)光。
(2)[3] 由表中實驗數(shù)據(jù)可知,在進行第3次實驗時電流表示數(shù)為零,說明電路是斷路,電壓表有示數(shù),說明燈泡L斷路,此時電壓表測量的是電源的電壓,電壓表示數(shù)等于電源電壓,因此電源電壓是8V。
[4]由表知,測第一組數(shù)據(jù)時,U1=1V,I=0.1A,此時滑動變阻器兩端電壓
U滑=UU1=8V1V=7V
由I=得滑動變阻器接入電路的阻值
R滑===70Ω
因此可選規(guī)格為“2A 100Ω”的滑動變阻器。
(3)[5]第1次實驗,燈泡的電阻為
R===10Ω
假設(shè)第2次實驗燈泡的電阻不變,則燈泡兩端的電壓為
U1′=I′R=0.3A×10Ω=3V
則滑動變阻器兩端的電壓為
U滑′=8V3V=5V
滑動變阻器的功率變化量
ΔP滑= U滑′I′ U滑I=5V×0.3A7V×0.1A=0.8W
燈泡的功率變化量為
ΔP燈= U1′I′ U1I=3V×0.3A1V×0.1A=0.8W
而實際上燈絲電阻隨溫度升高而增大,則燈泡兩端的實際電壓大于3V,滑動變阻器兩端的實際電壓小于5V,故事實上ΔP滑<0.8W,ΔP燈>0.8W,故ΔP滑<ΔP燈。
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【題目】一位父親與他6歲的兒子一起上樓回家,對此,下列說法錯誤的是( )
A.爬相同的樓梯,兒子體重小做的功少
B.爬相同的樓梯,父親體重大做的功多
C.爬相同的樓梯,父親比兒子先到達,父親的功率大
D.爬相同的樓梯,兒子坐電梯先到達,兒子的功率大
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【題目】太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置,下表是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息
太陽照射時間/h | 裝水量/kg | 吸熱板面積/m2 | 水升高的溫度/℃ | 水的比熱容/J(kg℃)﹣1 | 太陽輻射功率/J(m2h)﹣1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
其中太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能.
求:(1)水在10h內(nèi)吸收的熱量;
(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,需要完全燃燒多少m3的天然氣;(天然氣的熱值為8.4×107J/m3,天然氣完全燃燒放出的熱量全部給水吸收)
(3)該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率.
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【題目】小明利用如圖1所示的電路測定小燈泡的額定功率。所用器材:小燈泡(標“2.5V 0.3A”的字樣),電池組(二節(jié)干電池串聯(lián),電壓為3V),電壓表一塊,滑動變阻器(,2A),定值電阻(),開關(guān)三個和導線若干。
(1)按照圖1所示的電路圖連接電路,閉合開關(guān)前,應將變阻器滑片滑到________(選填“左”或“右”)端;
(2)連接完電路后:小明只閉合S、S1時移動滑片P,電壓表示數(shù)發(fā)生改變;只閉合S、S2時,移動滑片P,小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進行電路故障檢測,把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端,測試結(jié)果如表所示,則電路中一定存在的故障是________(填寫選項字母);
測試元件 | 燈泡L | 開關(guān)S |
電壓表 | 無示數(shù) | 有示數(shù) |
A.燈泡L處斷路 B.燈泡L處短路 C.開關(guān)S處斷路
①只閉合S、S2,移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5V,這時燈泡的實際電功率是________W;
②小明通過課外學習知道,干電池有一定的電阻,我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個物理量來描述它(如圖2所示)。于是小紅在小明完成步驟①后,將電壓表并聯(lián)在電池組兩端,保持滑片P的位置不變,只閉合S、S1時,讀出電壓表示數(shù)為2.55V,則小明實驗中所用電池組的電阻r是________。
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【題目】如圖所示,電源電壓為6V且保持不變,滑動變阻器的規(guī)格為“24Ω 1A”。當滑片P移至最左端時,燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.5A;當滑片P移至中點時,電流表的示數(shù)為0.3A。
求:(1)燈泡正常發(fā)光時的電阻;
(2)滑片P在中點時,燈泡的實際功率。
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【題目】如圖所示為建筑工地上常用的吊裝工具,物體M為重5000N的配重,杠桿AB的支點為O,已知OA∶OB=1∶2,滑輪下面掛有建筑材料P,每個滑輪重100N,工人體重為700N,杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計,當工人用300N的力豎直向下以1m/s的速度勻速拉動繩子時( 。
A.工人對地面的壓力為400N
B.建筑材料P重為600N
C.建筑材料P上升的速度為3m/s
D.物體M對地而的壓力為4400N
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【題目】實驗室有一個定值電阻R的標識不清楚了,小楊用電流表、電壓表測量該定值電阻R的阻值值,他已連接了部分電路,如圖甲所示,請你接著完成下列步驟:
(1)電壓表讀數(shù)為3.6V時,電流表的讀數(shù)如圖乙所示,則電阻絲的電阻為_____ Ω,小楊通過改變被測電阻兩端的電壓,共測得三組對應的電壓值和電流值,最后算出電阻的平均值,這樣做的目的是:____;
(2)根據(jù)第(1)問,用筆畫線代替導線,將電路補畫完整;
(__________)
(3)若將上面實驗中的定值電阻R換成小燈泡,在多次測電阻的過程中,發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大時,電壓表電流表示數(shù)的比值將______________;
(4)完成上述實驗后,小楊向老師要了一個已知阻值為R0 = 10Ω的電阻和兩個開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實驗器材,設(shè)計了如圖所示的電路,也測出了燈泡的額定功率,已知燈泡的額定電壓為3. 8V,請你完成下列實驗步驟:
①閉合開關(guān)S1,斷開 S2,移動滑片,使電流表的示數(shù)為_____________A;
②再將開關(guān)S2閉合,S1斷開,保持滑片的位置不動,讀出電流表的示數(shù)I;
③燈泡額定功率的表達式為P額=____________( 用已知量和測最量表示)。
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【題目】如圖所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上靜止,容器底面積為0.05m2,容器和水總重為30N。木塊A放在水中后處于漂浮狀態(tài),此時A浸在水中的體積為2×10-4m3, 容器中水深為5cm。g取10N/kg,水的密度為1.0×10 3kg/m3,求:
(1)木塊A受到的浮力F浮;
(2)放入木塊A后水對容器底部的壓強p;
(3)放入木塊A后容器對桌面的壓強p 桌。
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【題目】如圖是某型號電動輪椅工作原理示意圖。開關(guān)S1和S2由絕緣操縱桿控制,能同時接“1”或接“2”,向前推操縱桿時輪椅前進且能調(diào)速,向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退。已知蓄電池的電壓為24V保持不變,R2的阻值為10Ω,電動機的額定功率為100W,額定電壓為24V。請解答下列問題:
(1)當開關(guān)S1和S2同時接 _________時,電動輪椅前進;電動輪椅既能前進又能后退,是因為電動機線圈中電流的___________能夠改變。
(2)當電動輪椅后退時,電流表示數(shù)為1A,此時電動機的實際功率是多少_________?
(3)當電動機以額定功率工作時,電動輪椅在水平路面上勻速前進的速度為2m/s,若此時電動機消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化為電動輪椅前進的機械能,此時電動輪椅受到的阻力是多大___________?
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