题目内容

4．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样．在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数．当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，结合实际分析其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器阻值太小B．电源电压3V太高
C．20Ω的阻值太小D．控制的电压1.5V太低

分析 滑动变阻器和定值电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端电压；根据串联电路的特点和欧姆定律得出电压表示数的表达式，根据电阻与电压的关系判断电压表示数的变化情况．

解答 解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$，
电压表的示数：
UR=IR=$\frac{U}{R+{R}_{滑}}$R=$\frac{U}{1+\frac{{R}_{滑}}{R}}$，
当R=20Ω，R滑=15Ω时，UR=$\frac{U}{1+\frac{{R}_{滑}}{R}}$=$\frac{3V}{1+\frac{15Ω}{20Ω}}$=$\frac{12}{7}$V≈1.7V，
即电压表示数始终无法达到1.5V，
①因为滑动变阻器的最大电阻15Ω小于20Ω，所以电压表的示数只会大于1.5V，故滑动变阻器的电阻太小，故A正确，C错误；
②如果电源电压大于3V，则电压表的最小示数会大于1.7V，无法达到1.5V，故B错误；
③控制电压1.5V也并不高，因为本实验中是电压表的示数始终大于1.5V，而不是小于1.5V，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查学生对串联电路电流特点和欧姆定律及滑动变阻器使用的理解和运用能力．

练习册系列答案
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14．下列各组知识连线和知识结构正确的是（　　）
A．研究问题的方法与对应知识：
B．俗语与对应的物理知识：
C．受力情况与可能的结果：
D．器材与对应的物理知识：
15．普通照相机的镜头相当于一个凸透镜，一架普通照相机镜头的焦距为70mm，当被拍照的物到镜头的距离大于140mm 时，底片上会得到一个倒立、缩小的实像（选填：实或虚）．
12．自行车的结构和使用涉及到不少有关摩擦的知识．例如
A．轮胎上刻有花纹
B．车轮做成圆形
C．脚踏板凹凸不平
D．刹车时用力捏闸
E．车轴处装有滚珠
F．车的把手上有凹槽
上述各项内容中属于（只填写各选项前的字母）
（1）通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是：ACF；
（2）通过增大压力而增大摩擦的是：D；
（3）通过变滑动为滚动而减小摩擦力的是BE．
19．在一只灯泡上标有“2.4V，0.3A”的字样，它表示灯泡在正常工作时的电压是2.4V，额定电功率是0.72W，如果用电压是3伏的电池组供电，为使灯泡正常工作应给灯泡串联一个阻值是2欧姆的电阻．
9．一个物体受到均为20N的一对平衡力作用做匀速直线运动，如果这一对力同时忽然减少到5N，则该物体（　　）
A．运动的速度逐渐减小B．速度将减小，但仍做匀速直线运动
C．仍按原来的速度做匀速直线运动D．运动的速度逐渐增大
16．如图所示装置是可以直接测量液体密度的“密度天平”．其制作过程和原理如下：选择一根长1m的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡．在左侧离中点10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器．右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）．测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置就可以直接读出液体的密度．该“密度天平”的测量范围是0～1.25×103kg/m3．
13．甲、乙两个实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提升90N的重物（两个动滑轮均重10N，不计绳重及摩擦），则F1=50N；甲、乙两个滑轮组的机械效率η甲等于η乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
14．外形相同、体积相同的长方体实心铝块和木块，受到的重力分别为2.7N和0.5N．将铝块挂在测力计下并浸入甲液体中，铝块上表面刚好与液面相平，测力计示数如图甲所示，将木块轻轻放入乙液体中静止时如图乙所示．此时甲、乙两液面刚好相平，则下列说法正确的是（　　）
A．铝块和木块受到的浮力相等
B．铝块受到的浮力大于木块受到的浮力
C．铝块下表面受到甲液体的压力大于木块下表面受到乙液体的压力
D．铝块和木块放入液体前，甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强

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