题目内容
10．
如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A；当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）| A． | 电压表的示数变小，电流表的示数变大 | |
| B． | 电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A | |
| C． | 电阻R2的两端电压由4V减小到3V | |
| D． | 电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W |
分析 由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；
（1）根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化；根据串联电路的分压特点求出电压表的示数变化；
（2）根据滑动变阻器连入电路的最大值求出电路中的最小电流，利用欧姆定律求出电阻R2两端的最大电压，根据电压表和电流表接入电路的量程判断出电路的最大电流；
根据欧姆定律求出电路中的最大电流和根据串联电路的分压特点求出电阻R2两端的最小电压；
（3）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求得电阻R1消耗的功率的变化范围．
解答 解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；
（1）滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；
电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据串联电路电阻的分压特点可知，R1两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误．
（2）当滑片在b端时，R1、R2串联，电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，
电路中的最小电流为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
电压表的示数为U1最小=IR1=0.2A×10Ω=2V；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电阻R2的两端电压U2最大=U-U1=6V-2V=4V；
当滑片向a端移动时，因电压表接入电路的量程为0～3V，所以R1两端电压最大为3V，
此时电路中的电流最大，最大电流：I′=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，
故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是0.2A～0.3A，故B正确；
当电压表示数最大为3V时，即电阻R1两端的最大电压为3V，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电阻R2的两端电压U2最小=U-U1最大=6V-3V=3V．
所以电阻R2的两端电压由4V减小到3V，故C正确．
（3）电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1最大=3V，
所以此时，电阻R1消耗的功率最大，P1最大=$\frac{{{U}_{1最大}}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（{3V）}^{2}}{10Ω}$=0.9W，
当滑片P滑到b端时，电阻R1消耗的功率最小，则最小功率P最小=$\frac{{U}_{1最小}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（{2V）}^{2}}{10Ω}$=0.4W；
则电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W，故D正确．
故选A．
点评 本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨别和电表量程的判断，并且会灵活运用欧姆定律．
为了比较甲乙两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验：
小强用如图所示的动滑轮提升重量G=9N的物体，当用竖直向上F=5N的拉力拉绳的自由端匀速上升0.8m，用时4s，拉力的功率是1W；当用该装置提升重量G=l8N的物体，与第一次相比机械效率增大（增大、不变或减小）．
如图所示，水平桌面上放置一块条形磁铁，其左侧是一个固定好的通电螺线管，整套装置处于水平静止状态，下列关于此装置说法正确的是（ ）| A． | 通电螺线管左端为S极 | |
| B． | 螺线管右端和磁铁之间的相互作用力为吸引力 | |
| C． | 右边条形磁铁所受的重力和通电螺线管对它的作用力为一对平衡力 | |
| D． | 条形磁铁所受的摩擦力方向为水平向左 |
如图是某同学用“伏安法”测电阻电路图．实验时，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片位置，分别读出电压表和电流表的示数，记录在下表中． | 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 平均值 |
| U（伏） | ||||
| I（安） | ||||
| R（欧） | ||||
（2）由记录表可知，他用先求出电压的平均值和电流的平均值，再用电压、电流的平均值算出电阻值的方法来处理数据，说出这种方法不合理之处不符合电压、电流、电阻具有同时性．
（3）对于待测电阻的阻值而言，待测电阻两端电压属于无关变量（选填“自变量”、“因变量”、或“无关变量”）
取一块橡皮竖直放在书上，如图所示，当静止的书突然向右运动时，橡皮会向左倾倒，其原因是物体具有保持原来运动状态不变的性质．
如图所示，是小明同学通滑轮用水桶从井中匀速堤水的示意图，水桶为粗细均匀的铁质圆柱形容器，其外径为D，水桶高为h0；水桶装满水总重为G0，水桶自重为G1，水的密度记为ρ0，铁的密度记为ρ1，若不考虑水的阻力，不计绳重和滑轮摩擦，且整个上升过程中，井水深度变化不计，请完成下列分析和计算：