题目内容
【题目】如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A. 电源电压为6V B. 图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
C. R2消耗的电功率先变大后变小 D. 电路的最大总功率为3.6 W
【答案】B
【解析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑片位于a端时,接入电路的电阻为0Ω,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,Ia=0.6A,由I=可得,电源的电压U=IaR1=0.6A×R1,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:R2==20Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V,因电源的电压不变,所以,0.6A×R1=0.2A×R1+4V,解得:R1=10Ω,电源的电压U=IaR1=0.6A×10Ω=6V,故A正确,不符合题意;电路的最大总功率:P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W,故D正确,不符合题意;(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻一半时,电路中的电流:I中==0.3A由图象可知,对应与D点,故B不正确,符合题意;
(3)电路中的电流:I=,滑动变阻器消耗的电功率:
P2=I2R2=当R2=10Ω时,P2max==0.9W,
当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=20Ω时,Pb==0.8W,综上可知,滑片P从a端移动到b端,R2消耗的电功率先变大后变小,故C正确,不符合题意.故选B.
【题目】某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”,让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下,从A到B沿水平面做匀速直线运动,然后在B点分别撞击同一个小木块,并推着木块水平移动一段距离.放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远,表示小球撞击前的动能越大.他们在如图甲所示的装置上安装了数据采集系统,自动生成小球在AB段运动中的S﹣t图象,并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离,部分数据记录在下表中.图乙所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S﹣t图象.
(1)请根据S﹣t图所提供的信息将表格中实验序号2的数据填写完整.
实验序号 | 小球质量(千克) | 小球速度(米/秒) | 木块移动的距离(米) |
1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 |
2 | 0.1 | ________ | 0.8 |
3 | 0.2 | 0.2 | 1.6 |
4 | 0.3 | 0.2 | 2.4 |
5 | |||
6 |
(2)该小组同学在检查实验数据时发现还有甲(0.1千克、0.3米/秒、1.8米)、乙(0.4千克、0.2米/秒、3.2米)两组数据没有填写入表格.随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中.
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析,可得出初步结论:
①分析比较实验序号1、2、5可知:________;
②分析比较实验序号2、3、4、6可知:________.