题目内容

8.“等效替代法”是科学研究中的一种常用方法,其实质是在效果相同的情况下,将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题.找出其中的规律.下列四个实例中体现了“等效替代法”的是(  )
A.选用一个10Ω的电阻代替两个20Ω并联时的电阻
B.选用带箭头的直线来表示光线
C.选用轻绳探究使用定滑轮的特点
D.选用同一电阻探究电流与电压的关系

分析 明确每个选项中探究实验运用的研究方法,确定符合题意的选项.

解答 解:
A、一个10Ω的电阻与两个20Ω的电阻并联,两者在电路中产生的效果相同,采用的是等效替代法.故A符合题意;
B、光线实际不存在,选用带箭头的直线表示光线,采用的是模型法.故B不符合题意;
C、探究使用定滑轮的特点的实验中,由于绳的重力对该实验有影响,所以可选用轻绳,以便忽略其影响.故C不符合题意;
D、研究电流与电压的关系,需要保持电阻一定,采用的是控制变量法.故D不符合题意.
故选A.

点评 控制变量法、转换法、模型法、等效法等是物理研究经常应用的方法,在解决实际问题时要注意识别和应用.

练习册系列答案
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3.阅读《远距离输电》回答40题.
远距离输电
为了合理地利用自然资源,水电站要建在水库大坝上,以煤为燃料的火电站最好建在煤矿附近.但是用电的地方可能距离发电站很远,因此为了使千家万户都能用点,就要借助如图1所示的那些跨山越水的巍峨铁塔上的电缆来输送电能.
家庭用电的电压是220V,然而高压输电线上的电压通常有几百千伏.为什么要用这么高的电压输送电能呢?这是因为采用高压输电,可以减少由于电流热效应导致的电能在输送线路上的损耗.我们知道,输电线上损耗的功率P=I2R线,而输电导线的电阻R线很难大幅度减小,所以只能减小输电电流I.发电站的输出功率等于输出电压和输出电流的乘积,即P=UI.如果发电站输出功率不变,若要减小输出电流,就必须升高输出电压.
远距离高压输电的电压至少需要几十万伏,而大型发电机的电压一般为10~20kV,不符合远距离输电的要求.怎样将发电机产生的电压升高呢?根据电磁感应原理制造的变压器解决了这一难题.图2为某远距离输电的示意图,升先用升压变压器将发电厂发出的交流电压升高到220kV后再送到交流电网上,远距离传输后经一次高压变电站将电压降至110kV,再输送到二次高压变电站将电压降至10kV,然后送到工厂、科研和生活区等目的地,再用低压变压器降至220V供家庭用户使用.

请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在输送电能的过程中,为了减少电能在输送线路上的损耗,通常采取的方法是B
A.加大输电电流   B.提高输电电压
C.降低输电电压   D.减小输电功率
(2)如果在居民区里有一个变电站,你认为是图2中的D
A.发电站        B.一次高压变电站
C.二次高压变电站      D.低压变电站
(3)我国部分地区电网建设已采用500kV取代220kV电网,在输送功率一定的情况下,500kV输电线与220kV输电线上损耗的功率之比为C
A.11:25       B.25:11      C.121:625      D.625:121.
13.按图所示的电路图做“测量小灯泡的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.
(1)一学生按电路图正确连接电路后,变化开关,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是灯泡断路.
(2)排除故障换用新元件后,闭合开关,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:滑动变阻器的阻值没有调到最大.
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入表中.
①通过上表数据,可算得小灯泡的额定功率为1.14W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:灯泡的电阻随温度的升高而增大.②当小灯泡正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为7.3Ω(小数点后保留一位有效数字).
电压表的示数U/V电流表的示数 I/A小电灯的功率 P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
(4)若电压表的0~15V量程已损坏,只能使用0~3V量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
①在图2方框中画出测量电路图;
②若小灯泡两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为4.7Ω~12Ω(计算结果取整数).

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