题目内容
【题目】如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V.当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则:R0在电路中的作用是_____,托盘和小筒的总质量为_____g,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,R0消耗的功率为_____W。
【答案】保护电路 50 0.72
【解析】
(1)串联电路,各电阻起到分压的作用,从而保护电路;
(2)根据漂浮时,浮力等于重力分析解答;
(3)托盘中放入100g的物体时,仍然处于漂浮状态,浮力仍等于重力,所以增加的浮力等于增加的重力,根据求出增加的排开水的体积,再根据V=Sh算出增加的深度;根据“AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω”求出电阻的变化值,得出连入电路的电阻,根据欧姆定律求出电路的电流,最后根据算出电阻R0消耗的功率。
(1)当滑片P在最下端时,R的连入电路中的电阻为零,若电路中没有R0,将会造成电源短路,故R0在电路中起到保护电路的作用;
(2)托盘中不放物体时,小筒浸入水中5cm,排开水的体积为:
;
小桶受到的浮力为:;
托盘和小筒处于漂浮状态,浮力等于重力,则托盘和小筒的总重力:;
托盘和小筒的总质量为:;
(3)在托盘中放入质量为100g的物体时,托盘和小筒仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力,所以浮力的增加量等于重力的增加量,即,根据可得:;
根据V=Sh可得,增加的浸入深度:;
大筒中水面上升的高度:;
因为:,其中d为小筒向下移动的距离,所以小桶向下移动的距离:;小桶下降0.08m,此时滑片下滑,则变阻器连入电路的长度变为,根据题意可知12cm的电阻丝的电阻为12Ω,即;
因为R和R0串联,由欧姆定律可得,此时电路的电流为:;
R0消耗的功率:.
【题目】小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值
实验次数 | U/v | I/A | R/Ω |
1 | 2.0 | 0.20 | 10.0 |
2 | 2.5 | ||
3 | 2.9 | 0.28 | 10.4 |
(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到_____(选填“A”或“B”)端
(2)闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是_____。
(3)排除故障后,进行三次实验,测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为_____欧(保留一位小数)
(4)下列实验电路图丙中,也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有_____。
【题目】探究影响电阻大小的因素:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同;c与a横截而积不同;d与a材料不同。实验方案有如下两种
方案 | 甲 | 乙 |
电路 | ||
原理 | ①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间,测出电路中的电流。电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越_____。 | ②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大,表示被测的电阻丝阻值越_____。 |
(2)增加一把刻度尺,探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填_____(“甲”或“乙”),具体做法:_____。