小明、小亮和小敏共同設(shè)計(jì)了一種測定水平方向風(fēng)力的裝置.其原理如圖所示:絕緣輕彈簧的左端固定在O點(diǎn),右端與中心有孔、表面豎直的金屬迎風(fēng)板相連,一起套在左端也固定在O點(diǎn)的粗細(xì)均勻、電阻隨長度均勻變化且水平放置的金屬桿上,迎風(fēng)板與金屬桿接觸良好;電路中左端的導(dǎo)線與金屬桿的左端相連,右端的導(dǎo)線連接在迎風(fēng)板上并可隨迎風(fēng)板移動,R是定值電阻,a、b、c、d為四個接線柱.
(1)在他們的設(shè)計(jì)中,若要求在風(fēng)力增大時,接入電路的電表的示數(shù)也隨之增大,則應(yīng)該________
A.在a、b之間接電流表,在c、d之間連接導(dǎo)線
B.只在a、b之間接電流表
C.在c、d之間接電壓表,在a、b之間連接導(dǎo)線
D.只在c、d之間接電壓表
(2)為了較準(zhǔn)確地測出水平方向風(fēng)力的大小,三位同學(xué)先對選定的輕彈簧和金屬桿進(jìn)行了兩項(xiàng)測量.
①小明利用測量的數(shù)據(jù)作出了原長為40 cm的輕彈簧的長度l與所受壓力F的關(guān)系圖像(如圖甲所示).由圖可知:該彈簧每縮短10 cm,彈簧受到的壓力將增加________N.
②小亮和小敏設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,用來測量長度為50 cm的金屬桿的電阻.他們備選的部分器材有:
A.電源(能夠提供3 V的穩(wěn)定電壓)
B.電流表A(量程為0~0.6 A)
C.電壓表V(量程為0~3 V)
D.滑動變阻器R1(阻值變化范圍為0~5 Ω)
E.滑動變阻器R2(阻值變化范圍為0~10 Ω)
選好器材后,小亮和小敏在實(shí)驗(yàn)中正確操作,他們記錄的測量數(shù)據(jù)如下表.
根據(jù)他們的測量數(shù)據(jù)可以知道:他們在實(shí)驗(yàn)中選用的滑動變阻器是________(填寫器材的序號字母);他們測出的金屬桿的電阻是________Ω.
講析及答案:本題是一道綜合性非常強(qiáng)的中考試題,主要考查了滑動變阻器的原理、歐姆定律的應(yīng)用和串聯(lián)電路的特點(diǎn),以及電阻的測量問題,電流表的使用方法等,本題看似很難,但如果靜下心來,一步一步地解決,你會感到此題并不難. (1)分析上圖可知,迎風(fēng)板、金屬桿、彈簧的作用相當(dāng)于滑動變阻器,電流表只能接在a、b之間,如果接在c、d之間電流表的示數(shù)不變.當(dāng)在a、b之間接電流表,在c、d之間連接導(dǎo)線時,金屬桿被短路,起不到變阻作用,電流表示數(shù)不變,故選項(xiàng)A錯誤;若只在a、b之間接電流表,當(dāng)風(fēng)增大使迎風(fēng)板向左運(yùn)動時,金屬桿連入電路的電阻減小,電流表的示數(shù)相應(yīng)地增大,符合要求,故選項(xiàng)B正確;當(dāng)在c、d之間接電壓表,在a、b之間連接導(dǎo)線時,電壓表測量的是金屬桿兩端的電阻,當(dāng)連入電路的金屬桿的長度變短時,電壓表的示數(shù)也隨之減小,故選項(xiàng)C錯誤;當(dāng)只在c、d之間接電壓表時,電路無法構(gòu)成通路,電壓表的示數(shù)為零,故選項(xiàng)D錯誤. (2)由圖甲可以看出,圖線為直線,故我們可以截取其中一段來分析彈簧長度與壓力的關(guān)系.分析可得,彈簧從40 cm縮短到30 cm時,壓力增加了2 N.故可得:該彈簧每縮短10 cm,彈簧受到的壓力將增加2 N. 分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),金屬桿兩端的電壓為1 V時,變阻器兩端的電壓為U變=U-U金=3 V-1 V=2 V,故可求得滑動變阻器連入電路的電阻為R變===10 Ω,所以所選的滑動變阻器是E,由此可以求得金屬桿的電阻為R金===5 Ω. 總評:知道滑動變阻器的哪一部分接入了電路、滑片移動時變阻器的電阻大小如何變化是解決這類題目的關(guān)鍵. |
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
A表示數(shù)(A) | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
V表示數(shù)(V) | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
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科目:初中物理 來源: 題型:
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源:專項(xiàng)題 題型:應(yīng)用設(shè)計(jì)題
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