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12.小紅利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”.已知電源電壓為6V且保持不變,有三種規(guī)格滑動(dòng)變阻器可供選擇:0~40Ω,0~30Ω,0~20Ω.用到的電阻R的阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,實(shí)驗(yàn)中控制電阻R兩端的電壓為2.5V不變.
(1)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取規(guī)格為0~40Ω的滑動(dòng)變阻器;
(2)連好電路閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表沒(méi)有示數(shù),則故障可能是電阻R斷路;
(3)排除故障后實(shí)驗(yàn)中將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,為使電壓表的示數(shù)不變,則每次閉合開(kāi)關(guān)后都應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器的滑片P依次向左移(選填“左”或“右”).

分析 (1)實(shí)驗(yàn)中控制電阻R兩端的電壓為2.5V不變,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,當(dāng)定值電阻的阻值最大時(shí)電路中的電流最小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值,據(jù)此確定滑動(dòng)變阻器的規(guī)格;
(2)電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線(xiàn)柱與電源之間是通路,電流表沒(méi)有示數(shù)說(shuō)明電路斷路,即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />(3)根據(jù)定值電阻的阻值變化可知電路中總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化,然后判斷電壓表示數(shù)不變時(shí)滑片移動(dòng)的方向.

解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)中控制電阻R兩端的電壓為2.5V不變,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U=U-UR=6V-2.5V=3.5V,
當(dāng)定值電阻的阻值最大R=25Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由I=UR可得,電路中的電流:
I=URR=UR,即\frac{2.5V}{25Ω}=\frac{3.5V}{{R}_{滑}},
解得:R=35Ω,
所以,滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于35Ω,即選擇0~40Ω;
(2)連好電路閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表沒(méi)有示數(shù),
說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦�,可能是電阻R斷路;
(3)將定值電阻R的阻值由25Ω依次更換為20Ω、15Ω、10Ω、5Ω時(shí),電路中的總電阻變小,
由I=\frac{U}{R}可知,電路中的電流變大,
由U=IR可知,滑片不移動(dòng)時(shí),其兩端的電壓變大,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電壓表的示數(shù)變小,
要使電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)增大電路中的電流,即滑片左移減少接入電路中的電阻.
故答案為:
(1)0~40Ω;
(2)電阻R斷路;
(3)左.

點(diǎn)評(píng) 本題以探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為背景考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電路的動(dòng)態(tài)分析、電路故障的判斷,知道定值電阻的阻值最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.首先提出擺的等時(shí)性原理是( �。�
A.牛頓B.伽利略C.阿基米德D.愛(ài)因斯坦

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3.小明在“測(cè)小車(chē)平均速度”的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置:小車(chē)從帶刻度的斜面頂端由靜止下滑,圖中的圓圈是小車(chē)到達(dá)A、B、C三處時(shí)電子表的顯示(數(shù)字分別表示“小時(shí):分:秒”).該實(shí)驗(yàn)是根據(jù)公式v=\frac{s}{t}進(jìn)行測(cè)量的.

(1)實(shí)驗(yàn)中為了方便計(jì)時(shí),應(yīng)使斜面的坡度較小(選填“大”或“小”)
(2)請(qǐng)根據(jù)圖表中所給信息回答:sAB=4cm,tAB=2s,vAB=0.02m/s;sAC=9cm,tAC=3s,vAC=0.03m/s.

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20.如圖所示,取兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B,使A帶電,B不帶電,用手拿金屬棒把A和B連接起來(lái),觀(guān)察A、B金屬箔的張角有什么變化( �。�
A.驗(yàn)電器A、B金屬箔的張角沒(méi)有變化
B.驗(yàn)電器A的金屬箔張開(kāi)的角度減少,B的金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_(kāi)
C.驗(yàn)電器A的金屬箔閉合,B金屬箔的張角沒(méi)有變化
D.驗(yàn)電器A的金屬箔的張角沒(méi)有變化,B的金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_(kāi)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.3個(gè)電阻R1、R2和R3,按如圖所示方式連接,通電后在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為Q1:Q2:Q3=1:2:10.
(1)求它們的電功率之比;
(2)求它們的電阻之比;
(3)求它們的電流之比.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中:
(1)安裝好杠桿,發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉,應(yīng)把杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)杠桿自身重力的力臂為0.
(2)下表是小紅實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),據(jù)此分析可以發(fā)現(xiàn)這次實(shí)驗(yàn)不妥之處動(dòng)力臂是阻力臂的兩倍,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不具普遍性.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm
11.5103.05
21.0202.010
31.0302.015
(3)實(shí)驗(yàn)中,用裝置A的方式懸掛鉤碼,杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距),但老師建議同學(xué)不宜采用這種方式,該種方式的不足主要是因?yàn)镃
A.一個(gè)人無(wú)法獨(dú)立操作                B.力臂與杠桿不重合
C.力和力臂數(shù)目過(guò)多,不易得出結(jié)論    D.杠桿受力不平衡

(4)若用裝置B進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將彈簧測(cè)力計(jì)沿虛線(xiàn)方向拉,仍然使杠桿在原來(lái)的位置平衡,此時(shí)拉力的力臂將變小,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大(變大/變小/不變).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.小剛同學(xué)家住進(jìn)新樓后,為了淋浴的方便,購(gòu)置了一款某型號(hào)的電熱水器(其銘牌見(jiàn)下表),安裝在衛(wèi)生間的墻上.小麗在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn):
某型號(hào)電熱水器
額定電壓/V220
額定電功率/W2500
容積/L50
商品特征:安全防電墻、防水、防塵、防潮
(1)注滿(mǎn)水的電熱水器,在額定電壓下連續(xù)加熱30min,熱水器上的溫度示數(shù)由22℃上升到42℃,求此過(guò)程中電熱水器的熱效率.
(2)防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻,電熱水器經(jīng)防電墻處理后,使人體承受的電壓不高于20V,保證異常漏電情況下,接觸熱水器的人的安全.如圖所示,若人體的最大電阻為20MΩ,試求防電墻的電阻.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.用圖所示的裝置來(lái)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率.
(1)實(shí)驗(yàn)要求,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩端時(shí),拉力的方向應(yīng)豎直向上,并使物體勻速上升.
(2)若彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)30cm,則物體移動(dòng)10cm.
(3)若被提升的物體是鉤碼,每只鉤碼重為2N,每只滑輪重為0.5N,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)是2.5N,則拉力做的額外功是0.6J.滑輪組的機(jī)械效率是20%.
(4)若再加掛一只鉤碼重做實(shí)驗(yàn),所測(cè)的機(jī)械效率與前一次相比將變大.(選填“相同”或“變大”“‘變小”).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.電子式電能表表盤(pán)上標(biāo)有“3000imp/(kW•h)”字樣,將某用電器單獨(dú)接在該表上工作20min,電能表指示燈閃爍了300次.該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電能為3.6×105J,它的電功率是300W.

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