题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻.将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。电路中滑动变阻器R的最大阻值______Ω;电源电压为______ V。当滑片滑到滑动变阻器的a端时,电阻R0消耗的功率为_________W;滑片从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器最大电功率为______ W。
【答案】20 12 8 3.6
【解析】
[1]由图甲知道,当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,R0 与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙知道,此时电路中的电流是I小 =0.4A,UR =8.0V,由知道,滑动变阻器的最大阻值是:
;
[2]由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压是:
U=I小(R0 +R)=0.4A×(R0 +20Ω) ①,
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,由图乙知道,电路中的最大电流I大 =1.2A,则电源的电压:
U=I大 R0 =1.2A×R0 ②,
因电源的电压不变,所以,由①②解得:R0 =10Ω,即电源的电压是:
U=I大R0 =1.2A×10Ω=12V;
[3]当滑片滑到滑动变阻器的a端时,电阻R0两端的电压是:
由知道,电阻R0消耗的功率是:
;
[4]根据知道,滑动变阻器的功率是:
所以,当R滑=R0 =10Ω时,P最大,且最大值是:
。
【题目】某中学初三年级课外兴趣小组的同学,按照图甲所示的实物连接图做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5伏”字样),在实验过程中得到了如表所示的一组U和I数据;
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
灯泡两端的电压U(伏) | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
通过灯泡的电流I(安) | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | |
灯泡的电阻R(欧姆) | 2.78 | 4.55 | 5.76 | 6.67 | 8.82 | |
灯泡发光情况微亮→逐渐变亮 |
(1)在连接电路时开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态。
(2)灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,为___________A。
(3)分析比较表格中的数据可以看出,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),进一步分析表明灯丝的电阻与___________有关。
【题目】小华在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时,小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾角有关
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如表:
实验次数 | 斜面倾角θ | 物块重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 斜面的机械效率 |
① | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | 3.0 | 5.0 | |
② | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 3.0 | 60% |
③ | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块A向_____移动(填“左”或“右”)。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为______%。
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想______(填写字母)是______(选填“正确”或“错误”);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时, 斜面的倾角越______,机械效率越高。