题目内容

如图所示，老师通过定滑轮用F=
20
20
N的力，可以将重20N的钩码匀速向上提升（不计摩擦和绳重）．如果把这个滑轮改成动滑轮提升同样的重物，机械效率将
减小
减小
（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
分析：定滑轮不能省力，可以改变力的方向；机械效率是有用功与总功的比值，当将定滑轮改为动滑轮使用时，要克服动滑轮的重力多做额外功，机械效率将降低．
解答：解：由图知，是定滑轮，所以F=G=20N；使用定滑轮的优点是可以改变力的方向；
如果把这个滑轮改成动滑轮提升同样的重物，做的有用功相同，但要克服动滑轮的重力做额外功，有用功在总功中所占的比例变小，机械效率减小．
故答案为：20；减小．
点评：此题考查了定滑轮、动滑轮的特点及机械效率的概念，特别是分析机械效率的变化时，有用功不变，额外功变大．
练习册系列答案
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小名同学学习了欧姆定律之后在老师的指导下做“伏安法测电阻”的实验，请你帮助他一起完成实验：
他按照下面电路图将电路边接起来，请你指出他连接的电路中犯了哪些错误：①
电流表的正负接线柱接反
电流表的正负接线柱接反
．②
滑动变阻器没按一上一下原则进行连接
滑动变阻器没按一上一下原则进行连接
．
（2）将电路中的错误改正后闭合开关，发现电流表示数为零，电压表有明显偏转，则电路中发生的故障是
定值电阻R断路
定值电阻R断路
．请说说你判断的理由：
电流表无示数，说明电路断路，电压表有明显偏转，说明电压表并联的部分断路
电流表无示数，说明电路断路，电压表有明显偏转，说明电压表并联的部分断路
．
（3）重新修正好电路后开始实验．前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如图所示，请将下面表格中的空白处填写完整．（计算结果保留一位小数）
实验次数 电流/A 电压/V 电阻/Ω 测量结果
R=
8.1
8.1
Ω
1 0.30 2.5 8.3
2 0.26 2.1 8.1
3 1.6

（4）做完上面实验后，小名还想测一下某额定电压为“3.8V”的小灯泡正常发光时的电阻值（约10Ω）．他的实验步骤是：断开开关，拆下定值电阻，将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置，并将变阻器阻值调至最大；更换
电压表量程
电压表量程
；闭合开关，再移动滑片至小灯泡正常发光时，读出电流表的示数，算出小灯泡电阻．小名在实验的过程中，调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压并记下相应的电流值，最后根据所测数据小名绘制了如图所示的U-I图象，则根据定值电阻的图象可以得到的结论是：
电阻R中通过的电流与其两端电压成正比
电阻R中通过的电流与其两端电压成正比
而灯泡的图象出现如图的情况原因是：
电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比
电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比
．
在课外活动中，朱老师给出了下列器材：电源（电压为6v）、一个定值电阻（9Ω）、一个滑动变阻器（最大阻值是30Ω）、电压表、开关和导线若干．活动中小明同学设计的电路如图所示，在正确连线和调节滑片后，小明测出的数据如下表一所示．
表一：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
电压表示数（V） 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
电流表示数（A） 0.17 0.22 0.28 0.34 0.39 0.44 0.50 0.56
功率（W） 0.77 0.88 0.98 1.02 0.98 0.88 0.75 0.56
小明通过分析数据提出了一个猜想：“在电源电压不变的情况下，图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大”．为了验证猜想是否正确，小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下，进行了一次验证，数据记录如下表二．
实验次数 1 2 3 4
电压表示数（V） 4.5 4.0 3.5 3.0
电流表示数（A） 0.15 0.20 0.25 0.30
变阻器电阻（Ω） 30.0 20.0 14.0 10.0
变阻器功率（W） 0.68 0.80 0.86 0.90
（1）由于粗心，小明没有在表格一中写明是什么器材的功率，你认为它是什么物理器材的功率？并写出它的“功率”的变化情况．
（2）根据表二，你认为小明这次实验是否能验证其猜想？简述理由．
（3）现物理实验室有三个定值电阻，阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω．为了继续验证小明的猜想，必须更换原来的电阻（9Ω），应该选择组值多大的定值电阻？更换好合适的定值电阻后，小明还想使电路的总功率达到最小．电路的总功率达到最小时，滑动变阻器阻值必须调到多大？电路的最小总功率是多大？
（2011?银海区模拟）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω．
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路中未连接部分连接完成（连线不得交叉）．
（2）连接电路时，开关应处于
断开
断开
状态；按照你连接的电路，滑动变阻器的滑片应调节至最
右
右
（选填“左”或“右”）端．
（3）实验时，调节滑动变阻器，当电压表的示数为
2.5
2.5
V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图11所示，则通过灯泡的电流为
0.3
0.3
A，小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W．
（4）同组的小华在完成以上的实验后，想用现有的实验器材测未知电阻的阻值，但他发现电压表已经损坏而无法使用，经过思考后，他从物理老师那里借采了一只定值电阻R0、两只开关和若干导线．
①你利用小华手边现有的器材，在框中为小华设计一个测量未知电阻阻值的实验电路图（部分电路已画出）；
②写出必要的实验步骤和要测量的物理量并用字母表示．
③写出RX的表达式：Rx=
I0R0
Ix
I0R0
Ix
．
如图所示，将“测小灯泡的电功率”实验装置改为“测量定值电阻的电功率”，实验室提供下列器材：电流表、电压表、滑动变阻器（阻值0～20Ω）、阻值为6Ω的待测电阻R（电阻不随温度变化）、电源E（电压4.5V并保持不变）、开关S及导线若干．

（1）由电路图和实验室提供的器材可判断，实验时通过电阻R的最小电流约为
0.17
0.17
A；加在电阻两端的最大电压为
4.5
4.5
V；
（2）小明按电路图甲连接好电路后进行实验，发现闭合开关时电压表无示数，经查明只有一处故障，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
如果小明再观察到电流表无示数，则故障是
滑动变阻器
滑动变阻器
断路；
如果小明再观察到电流表有示数，则故障是
定值电阻R
定值电阻R
短路．（选填“定值电阻R”、“滑动变阻器”）
（3）排除故障后，小明继续进行实验，测得其中一组数据中电流表示数如图（乙）所示，那么此时定值电阻的实际功率为
0.96
0.96
W．
（4）在对变阻器滑片处于不同位置时的测量数据进行记录和处理时，同组的小强设计了如下表格．你认为这张表格的设计是
不合理
不合理
（选填“合理”、“不合理”）的．
次数 U/V I/A P/W 平均值P/W
1
2
3
（5）实验结束后老师提出一个疑问：若实验中所选电流表的量程为0～0.6A、电压表的量程为0～3V，实验要求测量时通过定值电阻的电流至少为电流表满刻度的三分之一，则测出的定值电阻的功率范围只能是
0.24W～1.5W
0.24W～1.5W
．
如图所示，将“测量小灯泡的电功率”实验装置改为“测量定值电阻的电功率”，实验室提供下列器材：电流表、电压表、滑动变阻器（阻值0～20Ω）、阻值为6Ω的待测电阻R（电阻不随温度的变化而变化），电源E（电压4.5V并保持不变）、开关S及导线若干．
（1）小明按电路图甲连接好电路后进行实验，发现闭合开关时电压表无示数，经查明只有一处故障，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的观察，就可判断出电路的故障：
如果小明再观察到电流表无示数，则故障是
B
B
断路；
如果小明再观察到电流表有示数，则故障是
A
A
短路．（选填“A、定值电阻R”、“B、滑动变阻器”）
（2）排除故障后，小明继续进行实验，测得其中一组数据电压表示数为2.5V，电流表示数如图（乙）所示，那么此时定值电阻R的实际功率为
1
1
W．
（3）在对测量数据进行记录和处理时，同组的小强设计了如下表格，你认为这张表格的设计是
B
B
（选填A、正确  B、错误）的．（电阻不随温度的变化而变化）
次数 U/V I/A P/W 平均值 P/W
1
2
3
（4）实验结束后老师提出一个疑问：若实验中所选电流表的量程为0～0.6A、电压表的量程为0～3V，实验要求测量时通过定值电阻R的电流至少为电流表满刻度的三分之一，则测出的定值电阻R的功率范围只能是
0.25W～1.44W
0.25W～1.44W
．

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