题目内容
8．
小强同学设计了一个拉力计，图甲是其原理图，弹簧的一端固定在墙上，另一端和金属滑片P固定在一起，弹簧的电阻及重力不计，P与R2接触良好且不计摩擦．定值电阻R1=6Ω，R2是一根长12cm的均匀电阻丝，其阻值为24Ω．下、上两端点为A、B，电源电压为6V，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，当不拉拉环时，滑片P刚好位于A端，已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F的关系如图乙所示．为了保证电路正常工作，下列说法正确的是（ ）| A． | 拉力增大时，两表示数均减小 | |
| B． | 拉环拉力的最大值为10N | |
| C． | 电压表的示数变化范围为1.2V-6V | |
| D． | R1的电功率变化范围为0.24W-2.16W |
分析 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测量电路中的电流．
（1）根据拉力的变化可知滑片移动的方向，进一步判断接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
（2）由于电流表的量程为0～0.6A，则电路中的最大电流为0.6A，根据欧姆定律和电阻的串联求出R2连入电路中的最大电阻，根据R2的长度和最大阻值即可判断弹簧的最大伸长量，由图2可知拉环所受拉力的大小；根据U=IR求出电压表的最大示数；利用P=UI求出R1的最大功率；
（3）当不拉拉环时，R2接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据U=IR求出电压表的示数；利用P=UI求出R1的最小功率．
解答 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测量电路中的电流．
（1）当拉力增大时，滑片上移，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大；
由U=IR可知，R1两端的电压增大，即电压表的示数增大；故A错误；
（2）由于电源电压为6V，电压表的量程为0-15V，则电压表的示数不会超过量程，则电流表的量程为0～0.6A，则电路中的最大电流为0.6A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，最小总电阻为R总最小=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.6A}$=10Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
滑动变阻器连入电路的最小阻值：
R2最小=R总最小-R1=10Ω-6Ω=4Ω，
已知R2是一根长12cm的均匀电阻丝，其阻值为24Ω．
则R2连入电路的电阻长度为L最小=$\frac{12cm}{24Ω}$×4Ω=2cm，
则弹簧伸长△L=L-L最小=12cm-2cm=10cm，
由乙图可知F最大=60N；故B错误；
此时，电压表的最大示数为：U最大=I最大R1=0.6A×6Ω=3.6V；
R1的最大功率为P最大=U最大I最大=3.6V×0.6A=2.16W；
（3）当不拉拉环时，R2接入电路中的电阻最大，
根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中的最小电流为：
I最小=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+24Ω}$=0.2A，
此时，电压表的最小示数为：U最小=I最小R1=0.2A×6Ω=1.2V；
电压表的示数变化范围为1.2V-3.6V，故C错误；
R1的最小功率为P最小=U最小I最小=1.2V×0.2A=0.24W；
R1的电功率变化范围为0.24W-2.16W，故D正确．
故选D．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息和正确的表示滑动变阻器接入电路中的电阻是解题的关键．
（1）用某种材料制做的磁敏电阻，其阻值R随磁感应强度B变化的图象如图甲所示．由图象可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而增大．
（2）乙图为某磁极附近的磁感线的方向和分布的示意图，由乙图可知，该磁极为N极．
| 1 | 2 | 3 | |
| U/V | 1.50 | 3.00 | 4.50 |
| I/mA | 3.00 | 6.00 | 9.00 |
学校新建成的一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯．池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示．现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点：如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则P、Q、S三点离水底的高度关系是hQ＞hS＞hP，光斑的位置之所以会变化是因为光的折射．
现有一把刻度尺、一根细线和足量的水，如何测出一个带有盖的薄壁饮料瓶（如图所示）的容积？（要写出测量的过程，用相应的字母表示测量的数据，并用“测量的数据”来表示塑料瓶的容积）
小明和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想．猜想一、导体的电阻可能与导体的长度有关．
猜想二、导体的电阻可能与导体的横截面积有关．
猜想三、导体的电阻可能与导体的材料有关．
猜想四、导体的电阻可能与导体的温度有关．
实验时，同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d、四根金属丝接入电路A、B两点之间，探究情况如下表：
| 编号 | 材料 | 长度（m） | 横街面积（mm2） | 灯泡亮度 |
| a | 铜 | 1.0 | 1.0 | 较亮 |
| b | 铜 | 1.0 | 0.5 | 较暗 |
| c | 铜 | 0.5 | 1.0 | 最亮 |
| d | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 | 最暗 |
（2）比较金属丝a和c，可得出结论：当材料和横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大．
（3）如图乙的实验，可探究导体电阻与温度的关系．
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这个电阻丝和上述电路，不能够完成猜想三（选填“一、二、三或四”）的实验验证．
| A． | 小孩用力托着苹果不动 | B． | 小孩用力搬石头，未能搬起 | ||
| C． | 小孩用力将球踢了出去 | D． | 小孩背着书包站在水平路面 |
如图所示模拟马德堡半球实验估测大气压强的值．现有材料是两个带吸盘的挂钩、量程为100N的测力计．