题目内容
【题目】小明选用如下器材:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、最大阻值为30Ω的滑动变阻器、学生电源、电流表、电压表、开关导线若干,进行探究:
探究“电流与电阻的关系”,电源电压为6V,控制电压为2.5V:
(1)请你帮助小明用笔画代替导线把图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的指针偏转角度变大;
(_________)
(2)把5Ω的电阻接入电路,使其两端的电压为2.5V并记下对应的电流值。当把5Ω换为10Ω的电阻后,使其两端的电压恢复到2.5V,此时滑动变阻器连入的阻值,跟原来的相比_____(填“变大”或“变小”);
(3)当小明把25Ω的电阻接入电路中时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到2.5V。电阻两端控制电压2.5V不变,为保证六个电阻单独接入电路中完成实验,应该换用一个滑动变阻器阻值不低于_____Ω;
(4)由数据得出:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)另一小组的小腾同学在只有一只电流表的情况下,连接了如图乙所示的电路测量小灯泡的额定功率:(已知小灯泡额定电流为I额和滑动变阻器R0的最大阻值为R0)
①闭合S1,将______的滑片调节到最左端,调节另一个滑动变阻器滑片,使电流表的示数为_______;
②闭合S2,保持滑动变阻器______的滑片位置不变,调节另一个滑动变阻器,使电流表的示数为I额;
③在步骤②基础上,保持_____滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移动到最左端,电流表示数为I1,将此滑动变阻器的滑片移动到最右端,电流表示数为I2;
④小灯泡额定电功率的表达式P额=______。(用I额、I1 、I2、R0)
【答案】 变大 42 RP I额 R0 RP
【解析】
(1)根据定值电阻两端的电压和最小的定值电阻求出最大电流,确定电流表量程,再根据题目要求判断滑动变阻器下端所接的接线柱。
(2)当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律求出变阻器滑片移动的方向。
(3)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中电阻值,即为滑动变阻器的最小阻值。
(5)已知灯泡的额定电流,可通过R0等效替代正常发光灯泡,再根据电路特点,利用电源不变计算出R0的阻值,由计算额定功率。
(1)[1]已知定值电阻两端的电压为2.5V,当接入5Ω的电阻时,电路中的电流最大,其值为
则电流表选取量程,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入的阻值变小,所以滑动变阻的下端左侧接线柱接入电路,即电流表的“0.6”接线柱与滑动变阻器的下端左侧相连,如下图所示:
(2)[2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω换为10Ω后,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,则应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,即阻值变大。
(3)[3]电阻两端的电压始终保持U=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
根据串联电路分压原理可知
故为保证六个电阻单独接入电路中完成实验,应该换用一个滑动变阻器阻值不低于42Ω。
(5)①[4][5]闭合S1,将RP的滑片调节到最左端,调节R0的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光,此时灯泡与R0串联。
②[6]闭合S2,保持R0的滑片位置不变,调节RP的滑片,使电流表的示数为I额,此时RP与R0串联,因为电路中电流仍为I额,所以RP=RL。
③[7]在步骤②基础上,保持RP滑片位置不动,将R0的滑片移动到最左端,电流表示数为I1,将R0的滑片移动到最右端,电流表示数为I2,由串联电路特点和欧姆定律可得
解得。
④[8]小灯泡额定电功率的表达式
【题目】图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台,方便工人高空作业。该机器的部分数据如下表所示。
整机质量(空载)/kg | 3200 |
安全工作载荷/kg | 200 |
起升电机额定电压/V | 24 |
起升电机额定功率/kW | 4.0 |
轮胎接地总面积/m2 | 0.08 |
(1)这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?____
(2)起升电机以额定功率工作时,将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m。该机器做的有用功是多少?____机械效率是多少?____
(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是:____。
【题目】小玲用如图所示的装置探究光的反射规律。平板E和平板F垂直放置在水平的平面镜上。平板F可绕轴线ON转动, ON与平面镜垂直。
(1)让一束光AO贴着平板E入射到平面镜的O点,观察反射光的位置。实验发现:当平板F向后转动时,在F板上观察不到反射光线。当平板F转到与平板E成为一个平面时,在平板F上观察到反射光线。于是小玲得出结论:反射光线、入射光线与法线在同一个平面上。小玲的这个实验存在的问题是_______;
(2)将平板F转到与平板E共面,将一束光贴着平板E以 10度的入射角入射到平面镜的O点,测得反射角为10度, 并将入平面射角和反射角记录在表格中。改变入射角和反射角在做5此实验,各次的入射角和反射角如下表所示。请你写出反射角β与入射角α的关系_______。
入射角α/度 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
反射角β/度 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |