题目内容
【题目】在如图 (a)所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,滑动变阻器的滑片P位于中点位置。断开电键S,电流表A示数如图 (b)所示,闭合电键S,电流表A示数如图 (c)所示。求:
(1)电源电压U。
(2)在不损坏电路元件的情况下,闭合电键S,移动滑片P,求R2的最小阻值。
【答案】(1)6V;(2)5Ω
【解析】
(1)由电路图可知,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,断开电键S,电路中只有R2连入电路,电流表A测通过R2的电流;闭合电键S,R1与R2并联,电流表A测干路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且(b)图中的电流表A指针的偏角大于图(c)中的电流表A指针的偏角,所以,(b)图中电流表A的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R2的电流I2=0.6A,(c)图中电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2.4A,变阻器两端的电压:U2=I2R2中=I2×R2=0.6A××20Ω=6V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源电压U=U2=6V;
(2)闭合电键S,因并联电路中各支路互不影响,所以通过R2的电流仍然为0.6A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过R1的电流:I1=I-I2=2.4A-0.6A=1.8A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻R1的电流不变(仍然为1.8A),则图(b)中电流表A的量程为0~3A时,干路电流最大为3A,则通过滑动变阻器的最大电流:I2最大=I最大-I1=3A-1.8A=1.2A,滑动变阻器接入电路中的最小电阻:R2最小===5Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)在不损坏电路元件的情况下,闭合电键S,移动滑片P,R2的最小阻值为5Ω。
【题目】为了比较水和食用油的吸热能力,小杨用两个相同的装置做了如图的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。
(1)这个实验中用到了控制变量法,所以实验中水和油的体积应该___________(选填“相同”“不相同”)。并且还要控制两个酒精灯完全一样,这是为了保证相同的时间里___________相同,本实验除了用到控制变量法还运用到了__________________。(填一种物理研究方法)
(2)常见温度计是根据液体的_________的性质制成,如图是小杨用温度计测烧杯中液体初温的操作图,A为操作过程,B为示数稳定后的读数过程。
①A图中操作的错误是:________________________;
②B图中读数的错误是:_______________________;
(3)小杨纠正错误后,将实验数据记录如下:
物质 | 质量/g | 初始温度/°C | 加热时间/min | 最后温度/°C |
水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
食用油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
在实验过程中控制加热时间相同,通过比较____________来研究水和食用油吸热能力的差异。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给_________加热更长的时间,此时水吸收的热量_________ (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(5)通过实验可以得出结论:不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用_________这个物理量来描述。