题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2, 电流表的示数又变化了2A。忽略灯丝电阻的变化,则电源电压和定值电阻R0的阻值分别为
A. 8V 4ΩB. 8V 16Ω
C. 10V 8ΩD. 10V 16Ω
【答案】B
【解析】
由功率公式可得:灯泡电阻RL===12Ω;灯泡的额定电流IL===0.5A;
当S闭合,S1、S2断开时,灯泡及滑动变阻器串联,且当滑片移到中点时灯泡正常发光,故此时电路中电流为0.5A.则由欧姆定律可得:U=IL(RL+R2)(1);
由题意知滑片在b点时,电路中电流为I=IL0.1A=0.5A0.1A=0.4A;
由欧姆定律可得:U=I(RL+R)(2);
由(1)(2)两式可得:0.5A×(12Ω+R2)=0.4A×(12Ω+R)
解得:R=8Ω;
将R代入(1)式,可得:电源电压:U=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V;
当开关全部闭合时,灯泡L短路,R与R0并联,则总电阻减小,总电流增大,即电流:I2=IL+2A=0.5A+2A=2.5A;流过滑动变阻器的电流IR===2A;
则流过R0的电流I0=I2IR=2.5A2A=0.5A;
则R0的阻值R0===16Ω.
【题目】张强想探究小球滚上斜面能达到的最大高度与斜面倾角、小球质量的关系。他将两个斜面AO与OB对接成如下图所示的装置,进行如下的实验:
(a)将质量为5g的小球从斜面AO的某一高度h处静止释放,经O点滚上斜面OB,小球到的最大高度为H
(b)改变斜面OB的倾角θ,重复上述实验;
(c)换用质量为7g的小球重复上述实验,并将实验数据均记录在下表中:
实验序号 | 小球质量m/g | 小球释放高度h/cm | 斜面OB的倾角θ/° | 小球在斜面OB上最大高度H/cm |
1 | 5 | 10 | 40 | 9.0 |
2 | 30 | 8.6 | ||
3 | 20 | 8.0 | ||
4 | 7 | 10 | 40 | 9.0 |
5 | 30 | 8.6 | ||
6 | 20 | 8.0 |
(1)每次实验都将小球从斜面AO的同一高度h处静止释放,其目的是______。
(2)比较实验1、2、3(或3、4、5),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与______有关。
(3)比较实验______(选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关。
(4)如果斜面没有摩擦,小球能滚上斜面OB的最大高度是______cm。本实验中小球未能达到这个高度,从能量的角度来看,是小球有部分机械能转化为______。