题目内容
【题目】小吴学习了电学知识后,进行了下面的探究实验。
(1)探究”电流与电阻的关系”。选用的器材如下:电压恒为6V的电源、四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器RA(20Ω 2A)、滑动变阻器RB(50Ω 1A)、滑动变阻器RC(50Ω 0.2A)、电流表、电压表、开关、若干导线。
①小吴连接了如图甲所示的电路图,其中有一根导线连接错误,请你在甲图中将错误的导线打“×”,并用笔画线代替导线连接成正确的电路。_________
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②开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于最_________端。当闭合开关后,电流表和电压表均无示数,故障可能是_________(填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。
③排除故障后,小亮将四个定值电阻依次单独接入电路,每次实验时电压表的示数均控制为2V不变,那么他应选择的滑动变阻器是_________(填“RA”、 “RB”或“RC”)。
④某次实验中,电流表的示数如图乙所示,则这次实验中的定值电阻的阻值是_________Ω;
⑤通过多次实验,可以得出结论:在电压一定时,___________________________________。
(2)小吴分别选用一个定值电阻和一个灯泡,探究“电流与电压的关系”。多次实验后绘制出了如图丙所示的U-I图像,其中_________(填“a”或“b”)是灯泡的电流随电压变化的图像。
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(3)小吴在只有一个电流表的情况下,连接了如图丁所示的电路,测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率,R0为已知电阻,R1为滑动变阻器。请你帮助他完成实验步骤:
①请在虚框内填入电流表或开关S1的元件符号。_________
②只闭合开关S和S2,调节R1的滑片P,使电流表示数为_________A。
③只闭合开关S和S2,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,读出电流表示数为I;
④小灯泡的额定功率P额= __________________ 。(用符号表示)
【答案】
左 滑动变阻器 RB 10 电流与电阻成反比 a
U额/R0
【解析】
(1)①[1]甲中电压表连接错误,应测电阻两端的电压,电压表要与电阻并联,改正后如下图所示
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②[2]开关闭合前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最左端。
[3]若定值电阻断路,则电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,不符合题意;若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两表都没有示数,符合题意;故当闭合开关后,电流表和电压表均无示数,故障可能是滑动变阻器断路。
③[4]电阻两端的电压始终保持U1=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
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变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
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故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器;由欧姆定律,当选用5Ω的电阻时,电路的电流为
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故小亮将四个定值电阻依次单独接入电路,每次实验时电压表的示数均控制为2V不变,那么他应选择的滑动变阻器是RB。
④[5]某次实验中,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律,则这次实验中的定值电阻的阻值是
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⑤[6]通过多次实验,可以得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(2)[7]因灯的电阻随温度的变化而变化,故电流随电压的变化关系为一曲线,其中a是灯泡的电流随电压变化的图象。
(3)①[8]电流表与定值电阻串联,则下面填电流表,上面填开关S1,如下图所示
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②[9]要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联。只闭合开关S和S2,调节R1的滑片P,使电流表示数为
。
④[10]在③中,电流表测灯与定值电阻的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为
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小灯泡的额定功率为
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【题目】如图所示是正在航拍的无人机。起飞前,放在地面上要确保四脚着地;启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表,求:(g取10N/kg)
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机身质量m/kg | 2.4 | 一只脚着地总面积S/ | 2.5 |
电池充满后储存电能W/J | 36000 | 最大水平速度 | 5 |
机身尺寸/mm | 400×300×200 | 最大上升速度 | 1 |
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间?
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少?
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?