18.如圖所示電路,電源電壓不變.閉合開關S,當滑片P置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為4V;當滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)變化了2V,在5s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為20J.則下列結(jié)果正確的是( 。
A.電源電壓為10V
B.R1的阻值為18Ω
C.滑動變阻器R的最大阻值為18Ω
D.R1先后兩次消耗的電功率之比為16:9

分析 由電路圖可知,當滑片P置于變阻器的b端時,定值電阻R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián);當滑片P置于變阻器的中點時,定值電阻R1與滑動變阻器阻值的一半串聯(lián).
(1)先根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點求出當滑片P置于變阻器的b端時電壓表的示數(shù),再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律表示出電源的電壓以及電路中的電流,利用電源的電壓不變得出等式即可得出R1和R之間的關系;再根據(jù)Q=I2Rt表示出P置于b端時,在5s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量,進一步得出R和R1的阻值,代入電源電壓的表達式即可求出電源的電壓;
(2)根據(jù)P=I2R和電阻之間的關系即可求出R1先后兩次消耗的電功率之比.

解答 解:由電路圖可知,當滑片P置于變阻器的b端時,定值電阻R1與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián);當滑片P置于變阻器的中點時,定值電阻R1與滑動變阻器阻值的一半串聯(lián).
(1)串聯(lián)電路中電阻越大兩端的電壓越大,當滑片P置于變阻器的b端時電壓表的示數(shù)為4V+2V=6V,串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和,∴根據(jù)歐姆定律可得:U=I1R1+4V,U=I2R1+6V,I1=$\frac{4V}{\frac{1}{2}R}$=$\frac{8V}{R}$,I2=$\frac{6V}{R}$,
電源的電壓不變,I1R1+4V=I2R1+6V,即$\frac{8V}{R}$R1+4V═$\frac{6V}{R}$R1+6V,
簡化可得:R1=R,根據(jù)Q=I2Rt可得:
P置于b端時,在5s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量:Q1=I22R1t=(${(\frac{6V}{R})}^{2}$R1×5s=$\frac{{(6V)}^{2}}{{R}^{2}}$×R×5s=$\frac{{(6V)}^{2}}{R}$×5s=20J,
解得:R=9Ω,即R1=9Ω,故BC不正確;
電源的電壓:U=I1R1+4V=$\frac{8V}{R}$R1+6V=$\frac{8V}{9Ω}$×9Ω+4V=12V,故A正確;
(2)根據(jù)P=I2R可得:R1先后兩次消耗的電功率之比:
P1:P1′=(I12R1:(I22R1=(I12:(I22=${(\frac{8V}{R})}^{2}$2:${(\frac{6V}{R})}^{2}$)2=16:9,故D正確.
故選AD.

點評 本題已知量較少,故無法直接求出結(jié)果,所以其難點在于學生能否準確地建立方程;在電學中此類采用方程法求解的題目較多,應根據(jù)題意靈活設定未知量,列出方程才能準確求解.

練習冊系列答案
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A.45 N,50%B.45 N,75%C.60 N,50%D.60 N,75%

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13.小明用圖(甲)所示的裝置做“觀察水的沸騰”實驗.

(1)為了完成實驗,除了圖(甲)所示的實驗器材外,還需要的測量器材是秒表.
(2)實驗時,將熱水倒入燒杯中而不是直接用冷水做實驗,這樣做的目的是減少加熱時間.加熱后,每隔1分鐘記錄一次水溫,圖(甲)為某次記錄時溫度計示數(shù),此時水溫為92℃.圖(乙)為小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的水溫隨時間變化圖象,由圖象知水的沸點為98℃.
(3)沸騰時,杯口附近出現(xiàn)大量“白氣”,“白氣”是水蒸氣遇冷液化(填物態(tài)變化名稱)形成的.
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2.如圖所示,小華正在做俯臥撐,可以將他的身體看作一個杠桿,O為支點,A為他的重心,相關長度已在圖中標明,已知他的重力G=600N.求:
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9.小明在探究“小孔成像時像的高度和像到小孔的距離之間的關系”實驗中.

(1)小明猜想像的高度可能與物體與小孔的遠近、像距小孔的遠近都有關系,則實驗中小明應使物體到小孔的距離保持不變.
(2)請在如圖1中畫出蠟燭AB在光屏上的像A′B′.
(3)小明在實驗中得出如表數(shù)據(jù)
次數(shù)123456
像的高度h/cm1.02.03.04.05.06.0
像到小孔的距離s/cm2.04.06.08.110.011.8
畫出像的高度和像到小孔的距離之間的關系的圖象
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和圖象可以得到的實驗結(jié)論是物體到小孔的距離一定時,像的高度與像到小孔的距離成正比.(注意結(jié)論成立的條件)
(5)AB所成的像與小孔的形狀無關.(選填“有關”或“無關”)

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6.關于溫度、內(nèi)能、熱量,下列說法中正確的是( 。
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B.物體的內(nèi)能增加,一定是外界對物體做了功
C.運動的物體有內(nèi)能,靜止的物體沒有內(nèi)能
D.物體吸收了熱量,它的溫度一定升高

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7.如圖所示是小會同學用實驗室溫度計等器材做“觀察水的沸騰”實驗時的裝置.
(1)除圖甲中所示的實驗器材以外,還需是的器材是秒表.在安裝裝置的過程中,需最后固定的器材是溫度計.
(2)當溫度計剛插入熱水中時,溫度計的管壁模糊,很難看清示數(shù),原因是水蒸氣液化成了小水珠,過一會兒又看得清楚了,這是由于發(fā)生了汽化現(xiàn)象(填物態(tài)變化名稱).
(3)每隔1min記錄溫度計的示數(shù),第2分鐘時,溫度計的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為94℃,直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù),由表可知該同學實驗中水的沸點為98℃,由此可判斷當時水面上方的氣壓小于(選填“大于”“等于”或“小于”)1個標準大氣壓.
時間/min0123456
溫度/℃909296989898
(4)由表中的數(shù)據(jù)可知,水在沸騰過程中,吸收熱量,溫度不變(選填“升高”“不變”或“降低”).

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