题目内容
【题目】图甲是小红在学校举行的物理创新大赛上制作的电子秤原理图。其中E为电源(2节新干电池);A是电流表(电子秤示数表盘);是电阻箱,可以调节到你需要的电阻值;R是一根长为8 cm阻值为的均匀电阻丝;金属滑片P可在R上滑动,其电阻忽略不计。c是一根弹簧,其所受压力与压缩量的关系如图乙所示(塑料盘的甲乙重力不计,g取10 N/kg,其电阻忽略不计)。制作时,将调到,调整弹簧的长度,使之在没有重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。
(1)应选用的电流表的量程为________。当电流表的指针指在0.3 A处时,所称重物的质量是________kg。
(2)从理论上说明该方案的不足是________________。
(3)电池用久了,由于电源的电压减小使测量不准确,要校准电子秤,请说明应如何调节电阻箱____。
【答案】0~0.6 A 2 由于I与R不成比例,所以电子秤的刻度不是均匀的。 塑料盘不放物体时,把的阻值调节小一点,使指针指在0刻度处
【解析】
(1)[1]当弹簧的压缩量为6cm时,称为最大称量;由图象知道,此时弹簧所受的压力为60N,即G=F=60N,所以
由图可知,当滑片P在R的a端时,电路中的电流最大,即
,
即为电流表的最大量程为0~0.6A;
[2]当电流表的指针指在0.3A处时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R′;由欧姆定律知道:
即
,
故解得:R′=5Ω;由题意分析知道,此时弹簧的压缩量是:
由图象知道,此时弹簧所受压力为20N,即G′=F′=20N,所以,物体的质量是:
;
(2)[3]由知道,U、R0 为定值,I与R不成正比,也不成反比,即I不能随R的变化而均匀变化,故该方案的最大不足是表盘刻度不均匀;
(3)[4]电池用久了,由于电源电压减小,在相同压力下滑动变阻器分得的电压会减小,电流表的示数会减小,为了校准电子秤,需要塑料盘不放物体时,把的阻值调节小一点,使指针指在0刻度处。
【题目】小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”,他将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 | 开关 | 磁场方向 | 导体ab的运动方向 | 电流计指针的偏转方向 |
1 | 断开 | 上N下S | 向右运动 | 不偏转 |
2 | 闭合 | 上N下S | 向右运动 | 向左偏转 |
3 | 闭合 | 上N下S | 向左运动 | 向右偏转 |
4 | 闭合 | 上N下S | 向上运动 | 不偏转 |
5 | 闭合 | 上S下N | 向下运动 | 不偏转 |
6 | 闭合 | 上S下N | 向右运动 | 向右偏转 |
7 | 闭合 | 上S下N | 向左运动 | 向左偏转 |
(1)分析得出:_____电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(2)比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向相同时,感应电流的方向与_________有关。
(3)若保持导体ab不动,要产生感应电流,正确的操作是____________。
(4)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是________。
A.电铃 B.电风扇 C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器
(5)针对这个实验,小勇进行了进一步的探究,他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想,于是他设计了如下的实验方案:
①保持磁场强弱不变,让导体ab以 ______(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感线运动,观察电流计指针偏转幅度大小。
②如果电流计指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度______(填“有关”或“无关”)。