如图所示的电路图中,电源电压为6V且保持不变,电流表量程是0~3A,电压表量程是0~15V,滑动变阻器R2的规格为30Ω1A,小灯泡标有6V3W字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,电流表示数为1.1A,通电10分钟R1产生的热量;
(3)S1闭合、S2断开,在电路安全的情况下,电路的最大总功率;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(1) 12Ω;(2) 2160J;(3) 3W;(4)12Ω;
【解析】(1)小灯泡标有6V3W即小灯泡的额定电压为6V额定功率为3W,所以小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
(2)S1、S2都闭合,滑片P在R2最左端时,滑动变阻器被短路,R1和灯泡L并联接入电路,电流表测量电路总电流。此时小灯泡的额定电压等于电源电压,小灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为0.5A,则并联电路电流规律可知,通过R1的电流为
通电10分钟R1产生的热量为
(3)S1闭合、S2断开时,R1和灯泡L串联接入电路,电压表测量灯泡L两端电压,当电路中电阻越小,电路的总功率越大,所以滑动变阻器在最左端时,即滑动变阻器被短路时,灯泡两端电压为6V,电压表和灯泡L安全,灯泡正常发光,通过小灯泡的电流为0.5A,电流表安全,所以在电路安全的情况下,电路的最大总功率为3W;
(4)S1闭合、S2断开,且小灯泡的实际功率为0.75W时,小灯泡的电阻不变,由可知,通过小灯泡的电流为
则电路中总电阻
滑动变阻器R2连入电路的阻值为
质量为1.8t的小汽车陷人泥泞中,在大家都一筹莫展的时候,聪明的小红很快想到了办法,利用所学滑轮组知识,带领大家将小汽车顺利拉出。如图,若小汽车所受阻力为车重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80%(g=10N/kg)。求∶
(1)小汽车所受阻力f;
(2)绳子自由端拉力F1;
(3)树承受的拉力F2;
(4)小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。
(1) ;(2) 1500N;(3) 3000N;(4)450W
【解析】(1)小汽车所受阻力为车重的0.2倍,所以小汽车所受阻力为
(2)由滑轮组机械效率可知
则绳子自由端拉力
(3)树承受的拉力等于定滑轮上2股绳的拉力的合力,所以树承受的拉力为
(4)小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时,绳子自由端的运动速度为0.3m/s,拉力F的功率为
如所元,记录了两辆汽车在平直公路上行驶时的运动情况。图甲中汽车做______运动,其速度为______m/s;图乙中汽车10s末、20s末、30s末、40s末的速度分别为10 m/s、20m/s、30 m/s、40 m/s,通过研究发现:汽车的速度越来越大,且速度以某一规律变化。如果我们把单位时间内速度的变化量用a来表示,则图乙中汽车运动时a=______。
(1). 匀速直线 (2). 30 (3). 1m/s2
【解析】
分析甲车在相等时间内通过路程的关系得出甲车的运动状态;根据速度公式计算出甲车的速度;分析乙车在相等时间内速度的变化量,再根据a的定义进行计算。
【详解】由图甲可知,在相同的时间内甲车通过的路程相同,因此甲车做匀速直线运动。
0∼30s内甲车通过的路程为s甲=900m,所用时间t甲=30s,所以甲车的速度
由图乙可知,在0∼40s内乙车的速度变化量为40m/s,则图乙中汽车运动时
小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小灯泡标有2.5V字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整( );
(2)连接好电路后闭合开关,小青发现小灯泡没有发光,但电压表有示数,接下来应进行的操作是______ (选填标号);
A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路
(3)实验时,电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______(选填A或B)端移到某一位置,才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)完成上述实验后,小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路,闭合开关S。将开关S1拨到触点______(选填A或B)。移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1;②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2;③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式P=______。
(1). (2). C (3). A (4). 1.25W (5). A (6).
【解析】(1)电压表测量灯泡的电压,应与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应接“-”,“+”接线柱。连接电路如图所示:
(2)小灯泡没有发光,但电压表有示数,说明电压表到电源电路是通路,灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压,所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片,在进一步判断。
故选C。
(3)由图乙可知,此时灯泡的电压为1.9V,使小灯泡正常工作,应将滑动变阻器向A端调节。
若正常工作时电流表示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为
(4)由步骤①中“移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”,可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作,所以开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。
用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率,则表达式为
在学习牛顿第一定律时,老师给出了如图所示装置。将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离;去掉木板上的毛巾。再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离。
(1)由实验可以看出,小车受到的______越大,小车滑行的距离越短,说明力是______物体运动状态的原因;
(2)由上述实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,滑动摩擦力的大小与______有关,此因素可由下图中的______两图进行探究。实验时,要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,是利用了______的原理;
(3)上述实验中,主要运用的物理探究方法是______。
(1). 阻力 (2). 改变 (3). 接触面粗糙程度 (4). 甲丙 (5). 二力平衡 (6). 实验推理法
【解析】(1)有实验可知接触面越光滑小车移动的距离越远,可以得出小车受到的阻力越大,小车移动的距离越远,说明力是物体运动状态改变的原因。
(2)影响滑动摩擦力的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,由上一实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。此因素可由图中的甲、丙两图进行探究。
要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,是利用了二力平衡的原理。
(3)在探究力与运动关系实验中主要方法是实验推理法。
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