题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移动另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电路总功率的最小值为3.8W
B.电路总功率的最大值为5.4W
C.滑动变阻器最大阻值为10Ω
D.电源电压为6V
【答案】D
【解析】解:由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R1电压,电流表测电路电流, 当滑片P于最右端时,变阻器接入电路中的电阻为最大值R大 , 由图乙可知,电压表示数即R1两端电压:U大=4.5V,电流表示数即电路电流I右=0.3A
变阻器R1的最大值:R大= = =15Ω,故C错误;
电源电压U:U=I右(R1+R大)=0.3A×(R1+15Ω)①
当滑片P于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,由图乙可知,此时电流表示数I左=1.2A;
电源电压:U=I左R1=1.2A×R1②
由①②可解得:U=6V,R1=5Ω;故D正确;
当滑片P于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中总电阻最小,电流最大,总功率为最大值P大:
P大=UI左=6V×1.2A=7.2W;
当滑片P于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中总电阻最大,电流最小,总功率为最小值P小:
P小=UI右=6V×0.3A=1.8W,
故AB错误.
故选D.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)),还要掌握电功率的计算公式(计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R)的相关知识才是答题的关键.
【题目】某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:a.与压力的大小有关.b.与接触面积的大小有关.c.与接触面的粗糙程度有关.为了验证以上猜想是否正确,该小组同学利用如图甲所示的装置进行实验,实验数据如表所示.
序号 | 实验条件 | 摩擦力/N | ||
木块的位置 | 表面情况 | 压力/N | ||
1 | 平放 | 木板表面 | 4 | 0.8 |
2 | 平放 | 木板表面 | 6 | 1.2 |
3 | 平放 | 木板表面 | 8 | 1.6 |
4 | 侧放 | 木板表面 | 8 | 1.6 |
5 | 竖放 | 木板表面 | 8 | 1.6 |
6 | 平放 | 木板上铺棉布 | 4 | 1.2 |
7 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 4 | 2.0 |
(1)本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要使水平拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等,木块必须做运动.
(2)由序号1、2、3的实验,可得结论;要验证猜想C,应选择序号是的三组实验.
(3)根据表格数据判断,图乙中图线(填“a”或“b”)表示滑动摩擦力f的大小与接触面积S的关系.
(4)在某次研究摩擦力的实验中,小明仍按图甲将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示.由表可知,在第一次试验中,木块受到的摩擦力的大小为N;在这五次试验中,木块受到的摩擦力大小应该有次是相同的.
试验次数 | 木块运动状态 | 弹簧测力计示数F/N |
1 | 静止 | 0.5 |
2 | 静止 | 0.6 |
3 | 加速 | 0.8 |
4 | 匀速 | 0.7 |
5 | 减速 | 0 |