题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压恒为12V,闭合开关S,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R 2消耗的电功率为1W;图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图象,则
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A.滑片P在 a 端时,R 1的阻值为 20Ω、消耗的电功率为2W
B.滑片P在b端时,电路消耗的总功率为1.2W
C.图乙反映的是电压表与电流表示数的关系
D.图丙反映的 R 2 与 R 1 的电功率比值 k 与 R 2 的关系
【答案】D
【解析】
由电路图知道,两电阻串联,电压表测R2的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率是1W,由串联电路电流的规律及P=I2R知道,故R滑大=
=100Ω;
AC、P在a端时,变阻器连入电路中的电阻最大,由分压原理,R2的电压最大,即电压表示数最大,电路中的电流最小;P滑到b端时,变阻器连入电路中的电阻为0,R2的电压为0,电路中的电流最大,故乙图反映的是变阻器的电流随电压的变化关系,即电流表与电压表示数的关系,C选项中,由于关系搞反了,故C错误;
当 P在a端时,由图乙知道,电压表示数为10V,由串联电路电压的规律知道,R1的电压是:U1=12V﹣10V=2V,由分压原理知道,
,所以,R1=
R滑大=
×100Ω=20Ω;R1消耗的电功率是:P1=
=0.2W,故A错误;
B、滑片P在b端时,电路中的电流为0.6A,电路消耗的总功率是:P=UI=12V×0.6A=7.2W,故B错误;
D、由串联电路电流的规律及P=I2R知道,R2 与 R1 的电功率比值是:k=
,将R1=20Ω代入解得:k=
,即k与R2成正比,为过原点的直线,当R2=100Ω时,k=5,即图丙反映的是R2与R1的电功率比值k 与R2的关系,故D正确.
【题目】图甲的储水容器底有质量0.5 kg,底面积100 cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4 m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12 V,R=10Ω,当电流表示数为0.6 A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求:
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压力F/N | 2 | 4 | … | 12 | 15 |
电阻R/Ω | 110 | 70 | … | 16 | 10 |
(1)浮桶的重力是多少牛?
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?
(3)当容器内的水深达到多少来时,双控阀门才打开排水?
【题目】某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起重物(重力为2牛),如图(a)所示,再用动滑轮缓慢提起相同重物,如图(b)所示;接着他们换了重物(重力为3牛)再做一次实验,并将实验数据记录在表格中。
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(1)小明看了记录的数据后,认为第一次的数据是正确的,第二次的数据是错的。
序号 | 拉力F2(牛) | 使用动滑轮拉力F1(牛) |
第一次 | 2 | 1 |
第二次 | 3 | 2.3 |
小明为了说明理由,画了动滑轮工作示意图(如图所示),并做了如下根据如图所示可知:动滑轮工作时,动力臂l1是直径,阻力臂l2是半径,再根据杠杆平衡条件:F1l1= F2l2,因为l1=2 l2,所以F1=
。因此第一次数据是正确的,第二次数据是错误的。
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你认为小明的分析和判断是否合理,请简要说明理由。_______________;
(2)小明进一步分析第二次实验数据,发现:使用动滑轮提升重物,虽然能省力但做的功要比不用滑轮直接提升重物所做的功要多,请你分析一下,多做功的原因可能是____________________。