题目内容
【题目】小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别有2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)闭合开关前,滑片应放在________端(选填“A”或“B”);
(2)开关闭合后,发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是________;
(3)实验中,不能被选用的电阻是________Ω;
(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在________V至________V之间。
【答案】A R断路 2.5 3 5.4
【解析】
(1)[1]为保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应位置最大值端,由电路图知,应将滑片放在A端。
(2)[2]开关闭合后,发现电流表示数为0,说明电路形成了断路;电压表示数很大,说明电压表串联接入了电路,电压表串联接入电路时相当于断路,则故障原因可能是电阻R断路。
(3)[3]当将2.5Ω的电阻接入电路时,电路中的电流为
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,变阻器的最大电流不能超过1A,故2.5Ω不能用。
(4)[4][5]由题意知,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻最大值为25Ω时,此时电源电压最大,由串联电路分压的规律可得
即
解得
实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,故电源电压最小值为3V,则电源电压应该控制在。
【题目】利用刻度尺测量薯条的质量。
实验器材:刻度尺(30cm)、砝码(10g)、圆柱形铅笔。实验步骤:
(1)如图(a)、(b)所示,将质量为m0=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处,此时应沿_______ (顺针/逆时针)旋转铅笔,使刻度尺向_____ (选填“左”或者“右”)移动,直到刻度尺在铅笔上水平平衡,读出左侧力臂(支点到砝码重心的距离)l1=9cm和右侧力臂(支点到刻度尺重心的距离)l2=6cm;
(2)取下砝码,并在该位置放上3根薯条,旋转铅笔,使刻度尺再次在水平位置平衡,此时左侧力臂l3=12.5cm,右侧力臂l4=________cm;
(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺质量M=_____g,3根薯条的总质量m=_____g;
(4)小华利用燃烧薯条加热水的方法,估测薯条的热值。下表是她记录的实验数据:
薯条总质量/g | 空杯质量/g | 烧杯和水的总质量/g | 加热前水温/℃ | 加热后水温/℃ |
37.8 | 77.8 | 21 | 61 |
利用上表数据,计算可得薯条的热值为_________J/kg,该测量值比真实值______(选填“大”或“小”),这是由于_______。
【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源是由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整;(要求导线不交叉)
(________)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于___________端(填字母);
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是________________________;
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示为_____A,则小灯泡的额定功率为_________W,此时灯丝的电阻为_______Ω;
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向_________(填字母)端调节,观察到小灯泡变亮;
(6)下表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是___________________;
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.18 | 0.22 |
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率。她设计的电路如图所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2则小灯泡额定功率的表达式为P额=____________(用I1、I2、R0表示)
【题目】2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示,已知小金质量为60kg:
项目 | 参数 |
最高车速(千米/小时) | 30 |
整车质量(千克) | 40 |
电动自行车最大功率(瓦) | 400 |
(1)单个车轮与地面的接触面积为25cm2,则小金在水平路面骑行时电动自行车对地面产生的压强是多少帕?
(2)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,电动自行车以最大速度匀速行驶时,车受到的阻力为多少?