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文档简介
1为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中,判断正确的是()A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理考点:压强大小比较,阿基米德原理分析:(1)可根据公式p=gh和F=pS分析水对溢水杯底的压强和压力的变化情况;(2)铝块浸没在水中静止时,铝块受到重力、浮力以及拉力的作用;(3)铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开的水重解答:A. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=gh可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故A错误;B. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式p=gh可知,水对溢水杯底的压强不变,故B错误;C. 铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块的重力和浮力之差,故C错误;D. 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则说明铝块受到的浮力等于排开的水重,则验证了阿基米德原理,故D正确。故选D.2目:如图所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是()A.Rx=I2I1I2R0B.Rx=I2R0I1C.Rx=I1R0I2D.Rx=I1R0I2I1考点:欧姆定律的应用分析:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx并联,电流表测R0支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据欧姆定律求出Rx的阻值解答:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx并联,电流表测R0支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I1R0,当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I2I1,则Rx的阻值:Rx=UIx=I1R0I2I1.故选D.3题目:在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化.经检查,各元件完好,电路连接无故障。(1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因是_.(2)写出检验你的猜想是否正确的方法:_.考点:通电直导线周围的磁场分析:磁场强弱与电流大小、距离的远近有关,据此得到此题的答案解答:(1)在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化.经检查,各元件完好,电路连接无故障:说明电流一定时,磁场的强弱应该与距离有关,故猜想小磁针指向不发生变化的原因是小磁针与直导线距离远;(2)写出检验你的猜想是否正确的方法:使小磁针尽量靠近直导线,静止时,给直导线通电,观察小磁针指向是否变化,若小磁针指向变化,说明猜想正确;若小磁针指向不变化,说明猜想错误故答案为:(1)小磁针与直导线距离远;(2)使小磁针尽量靠近直导线,静止时,给直导线通电,观察小磁针指向是否变化,若小磁针指向变化,说明猜想正确;若小磁针指向不变化,说明猜想错误。4为了比较活性炭和石英砂对泥水的过滤效果,小东选用的实验器材有:两个相同的下端带有漏水小孔的透明圆柱形容器甲和乙,活性炭、锰砂、石英砂、鹅卵石四种过滤材料。在甲容器里依次装入活性炭、石英砂、锰砂、鹅卵石四种过滤材料,每种材料的厚度均为3cm,如图甲所示。在乙容器里依次装入石英砂、锰砂、鹅卵石三种过滤材料,每种材料的厚度均为3cm,如图乙所示。把摇晃均匀的一瓶泥水分成相等的两份,分别缓慢全部倒入甲、乙两容器中,发现经甲容器过滤后的泥水比经乙容器过滤后的泥水透明程度高。于是小东得出了结论:活性炭对泥水的过滤效果比石英砂对泥水的过滤效果好。(1)请写出小东实验过程中存在的问题:_.(2)请你针对小东实验过程中存在的问题,写出改正的步骤:_.考点:控制变量法与探究性实验方案分析:用控制变量法来分析解答解答:(1)小东实验过程控制的材料不同,即甲容器中活性炭上面的过滤材料与乙容器中活性炭上面的过滤材料不同;(2)改正的步骤:将甲乙两容器清空后,在甲容器中依次放入活性炭、锰砂、鹅卵石,材料厚度均为3cm,在乙容器中依次装入石英砂、锰砂、鹅卵石,材料厚度均为3cm.故答案为:(1)甲容器中活性炭上面的过滤材料与乙容器中活性炭上面的过滤材料不同;(2)将甲乙两容器清空后,在甲容器中依次放入活性炭、锰砂、鹅卵石,材料厚度均为3cm,在乙容器中依次装入石英砂、锰砂、鹅卵石,材料厚度均为3cm.5.在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中,需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等,小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B,利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为:如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放,则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等.小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要,添加适当的器材,设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。考点:探究影响物体动能大小的因素分析:研究物体下落速度可能与物体的质量、物体的初始高度是否有关;研究物体下落速度与物体的质量是否有关时,要控制物体所处的初始高度相同,改变物体的质量,观察小球到达水平面时的速度是否相同解答:答:添加器材:完全相同的滑槽轨道一个;实验步骤:将完全相同的两个带有滑槽的轨道丙排放在水平桌面上,使两端对齐;将AB两个金属球分别放置在两个轨道的最高点,从静止开始同时释放,观察两球是否并排滚动,直到轨道零刻度线处。实验分析:若两个小球AB并排滚动到零刻度线处,说明小球下落的速度与小球的质量无关,小华的观点正确;若两个小球AB先后滚动到零刻度线处,说明小球下落的速度与小球的质量有关,小刚的观点正确。6题目:实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的保温烧瓶。烧瓶内装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R,甲烧瓶内装有水,乙烧瓶内装有煤油,水和煤油的质量相等,初温相同。水和煤油的比热容如表所示。以上器材均能满足实验要求,请利用上述实验器材,设计一个实验证明:液体温度的变化与液体的比热容有关。请画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表格。水和煤油的比热容/J(kg)1水4.2103煤油2.1103考点:控制变量法与探究性实验方案分析:探究液体温度的变化与液体的比热容有关时,应控制两种液体吸收的热量相同,故要用两个相同的电阻串联接入电路中解答:探究液体温度的变化与液体的比热容有关时,应控制两种液体吸收的热量相同,即两个电阻在相同的时间内放出的热量是相同的,故要用两个相同的电阻串联接入电路中,如图所示:;实验步骤:按电路图连接电路,读出甲乙烧瓶中温度计的示数t0,并记录在表格内;把水的比热容和煤油的比热容也记录在表格内;闭合开关,通电一段时间后,同时读出甲乙烧瓶中温度计的示数t,并记录在表格中,然后断开开关;利用t=tt0计算温度的变化,并将t的值记录在表格内。实验数据记录表格:C/J/(kg)t0/t/t/7如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在竖直向下的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里,匀速竖直上升了1m,绳自由端匀速竖直向下移动了2m.在这个过程中,拉力F为500N,滑轮组的机械效率为,拉力F做功的功率为P.求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力F的功率P.考点:滑轮(组)的机械效率,功率的计算分析:(1)根据W有用=Gh求出有用功,根据W总=Fs求出总功;利用=W有用W总100%即可求出滑轮组的机械效率;(2)利用P=Wt即可求出拉力F的功率P解答:(1)W有用=Gh=900N1m=900J;W总=Fs=500N2m=1000J;机械效率=W有用W总100%=900J1000J100%=90%;(2)拉力F的功率:p=W总t=1000J5s=200W.答:(1)滑轮组的机械效率为90%;(2)拉力F的功率为200W.8题目:甲、乙两个薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平地面上。甲容器底面积为6102米2,盛有质量为8千克的水,乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水。求乙容器中水的体积V乙.求乙容器底部受到水的压强P乙.现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量P甲.考点:密度公式的应用,液体的压强的计算分析:已知水的质量和密度,两者之比得到其体积;已知水的密度和深度,可以得到水对容器底的压强;放在水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力薄壁容器质量不考虑,根据两个容器中原来水的质量和质量多少变化后的压力相同,可以得到甲减少的水的质量,进一步得到重力;根据甲减少水的重力和容器底面积,得到甲容器底部受到水的压强变化量解答:因为=mV,所以乙容器中水的体积:V乙=m乙水=2kg1.0103kg/m3=2103m3;乙容器中水对容器底的压强:p乙=水gh乙=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m=980Pa;已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后,甲、乙两容器底部受到水的压力相同,也就是剩余水的重力相同,甲容器剩余水的质量:m剩=8kg+2kg2=5kg,甲抽出水的质量:m=m甲m剩=8kg5kg=3kg,甲容器中水对容器底减小的压力:F=G=mg=3kg9.8N/kg=29.4N,甲容器中水对容器底压强的变化量:p=FS甲=29.4N6102m2=490Pa.答:乙容器中水的体积为2103m3;乙容器底部受到水的压强为980Pa;抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量为490Pa.9.当定值电阻R两端的电压由U1(U10)增大到U2时,通过它的电流由I1增大到I2.电压增加量U=U2U1,电流增加量I=I2I1,电功率增加量为P,则()A. R=UIB. R=UI1+I2C. P=UID. P=U(I1+I2)考点:欧姆定律的应用,电功率的计算分析:定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律表示出定值电阻两端的电压由U1增大到U2时其两端的电压变化量,据此得出UI的比值;根据P=UI得出电功率增加量解答:因定值电阻的阻值不变,所以,由I=UR可得,前后两次电压分别为:U1=I1R,U2=I2R,所以,电压增加量U=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1)R=IR,变形可得R=UI,故A正确、B错误;由P=UI可得,前后两次电阻消耗的功率分别为:P1=U1I1,P2=U2I2,所以,电功率增加量P=P2-P1=U2I2-U1I1-,因UI=(U2-U1)(I2-I1)=U2I2-U2I1-U1I2+U1I1-,U(I1+I2)=(U2-U1)(I1+I2)=U2I1+U2I2-U1I1-U1I2-,所以,PUI,PU(I1+I2),故CD错误故选A10如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知I1I2,扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离I,则()A. 扁担左端向下倾斜B. 扁担右端向下倾斜C. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2m1)II2ID. 要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物,其质量为(m2m1)II1I2考点:杠杆的应用分析:根据杠杆原来平衡,设移动的距离为L,再比较F1(L1-L)和F2(L2-L)即可作出判断解答:(1)原来平衡时,mg1L1=m2gL2,由图知,L1L2,所以m1m2,设移动相同的距离L,则左边:m1g(L1L)=m1gL1m1gL,右边:m2g(L2L)=m2gL2m2gL,因为m1m2,所以m1Lgm2(L2L)g,则杠杆的左端向下倾斜。故A正确,B错误;(2)因为m1(L1L)gm2(L2L)g,故往右边加入货物后杠杆平衡即m1(L1L)g=(m2+mg)(L2L),且mg1L1=m2gL2,得m=(m2m1)II2I,故C正确,D错误。故选AC.11某同学制作了一个”浮子“。他用质量为2m、高为h、横截面积为2S的质地均匀实心圆柱体,将其中间挖掉横截面积为S、高为h的圆柱体,做成”空心管“;然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满,做成”浮子“,如图1所示。将”浮子“放入盛有足量水、底面积为S0的圆柱形薄壁容器中。”浮子“刚好悬浮在水中,如图2所示。已知水的密度为0,请解答下列问题:(1)该“浮子”的平均密度是多少?(2)实验中,组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离,致使容器中水面高度发生了变化,待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了多少?考点:物体的浮沉条件及其应用,液体压强计算公式的应用分析:(1)物体悬浮时:物体的密度和液体的密度相同;(2)由P=gh可求解答:(1)因为浮子悬浮在水中,所以浮子=水=0;(2)若空心管漂浮,水面高度的变化为h;F浮=G0g(ShhS0)=mgh=0Shm0S0所以p=0gh=(0Shm)gS0.若“填充柱体”漂浮,因为浮子=水=0;所以填充柱体的质量m=20Shm;0g(ShhS0)=mg=20Shm,同理可得:h=m0Sh0S0由P=gh可得,P=0gh=(m0Sh)gS0.答:(1)该”浮子“的平均密度是0;(2)待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了(0Shm)gS0或(m0Sh)gS0.12如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“4.5V2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50,电压表量程为“03V”,电流表量程为“00.6A”。在电路安全的情况下,下列说法正确的是()A. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数超过量程B. 灯泡L正常发光时的电阻值为7.5C. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7WD. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是018考点:欧姆定律的应用,电功率的计算分析:(1)将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,据此判断选项A;(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI=U2R求出灯泡正常发光时的电阻;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,此时电路的最大电功率即为灯泡的额定功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围解答:(1)将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程,故A错误;(2)由P=UI=U2R可得,灯泡正常发光时的电阻RL=U2LPL=(4.5V)22.25W=9,故B错误;(3)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流:IL=URL=4.5V9=0.5A,此时电压表的示数为零,电流表的示数小于0.6A,则电路的最大功率为2.25W,故C错误;当电压表的示数UR=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压:UL=UUR=4.5V3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=ULRL=URR,即1.5V9=3VR,解得:R=18,所以,滑动变阻器的取值范围是018,故D正确。故选D.13.小明家的电饭锅如图甲,额定电压为220V,“煮饭”时额定功率为1210W,简化电路如图乙,S1为温控开关,发热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1:16,求:(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?(2)电阻R1的阻值为多少欧?(3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“保温”状态的电饭锅工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s.则R2两端的实际电压为多少伏?考点:电功率与电压、电流的关系分析:(1)根据I=PU求煮饭状态下的总电流(2)根据电压和电流求出R2的电阻;根据在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1:16求出保温状态的功率,再根据P=U2R求出保温时的总电阻,从而求出R1的电阻;(3)根据电能表求出消耗的电能,在根据P=Wt求出实际功率;根据公式P=U2R求出实际电压解答:(1)正常煮饭状态下的电流:I=P煮饭U=1210W220V=5.5A;(2)由I=UR得R2的电阻为:R2=UI=220V5.5A=40;在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1:16,则保温时的功率为:P保温=1161210W=75.625W;由P=U2R得保温状态下的总电阻为:R=U2P保温=(220V)275.625W=640;则R1的阻值为:R1=RR2=64040=600;(3)电饭锅消耗的电能为:W=41200kWh=12000J,则电饭锅的功率为:P=Wt=12000J48s=250W;由P=U2R可知实际电压为:U实=PR=250W640=400V;此时电路中的电流为:I=U实R=400V640=0.625A;由I=UR得R2两端的实际电压为U2实=IR2=0.625A40=25V.答:(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为5.5A;(2)电阻R1的阻值为600;(3)则R2两端的实际电压为25V.14.如图a所示,一长方体木块质量为0.12kg,高为4.0cm;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图b所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度水=1.0103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)木块的密度木(2)细线对木块的拉力F.考点:密度的计算,力的合成与应用,浮力大小的计算分析:(1)木块漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理和G=mg=Vg得出等式结合排开水的体积即可求出木块的密度;(2)物块浸没时排开水的体积是漂浮时排开水体积的2倍,根据阿基米德原理求出浸没时受到的浮力,对木块受力分析,然后结合力的平衡条件得出绳子的拉力,然后结合G=mg求出其大小解答:(1)因木块漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,受到的浮力和自身的重力相等,即F浮=G木,由F浮=gV排和F浮=G木=m木g=木V木g可得:gV排=木V木g,由题意可知,木块排开水的体积V排=12V木,则木块的密度:木=V排V木水=12水=121.0103kg/m3=0.5103kg/m3(2)由F浮=gV排可得,木块完全浸没时受到的浮力:F浮=2F浮=2G木,因物体在水中静止时处于平衡状态,受到竖直向上的浮力,竖直向下的拉力和木块的重力,由力的平衡条件可得:F浮=G木+F,则细线对木块的拉力:F=F浮G木=2m木gm木g=m木g=0.12kg10N/kg=1.2N,答:(1)木块的密度为0.5103kg/m3;(2)细线对木块的拉力为1.2N.现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G,已知其电阻Rg=100,现在需要把它改装成一只量程Ic=3A的电流表,如图a所示。求(1)电阻Rx的阻值;(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10V,电阻R1=5.闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0A.求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1.考点:欧姆定律的应用分析:(1)根据并联电路电流的规律求了通过通过Rx的电流,根据欧姆定律求出电流计G的电压,根据并联电路电压的规律和欧姆定律求电阻Rx的阻值;(2)根据欧姆定律求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)分析电路的连接,由欧姆定律I=UR,电路的总电阻,根据电阻的串联求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,根据分流原理结合并联电路电流的规律求通过通过原电流计G的电流I1解答:(1)将Ig=3mA的电流计G,改装成一只量程Ic=3A的电流表,根据并联电路电流的规律,通过Rx的电流:Ix=Ic-Ig=3A-3mA=2.997A,由欧姆定律I=UR,电流计G的电压:U=RgIg=1000.003A=0.3V,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,则Rx=UIX=0.3V2.997A=1009990.1;(2)由欧姆定律I=UR,改装后的电流表电阻Rc的阻值:Rc=UIc=0.3V3A=0.1;(3)由图b可知,电流表电阻与R1和变阻器串联,由欧姆定律I=UR,电路的总电阻:R=UI=10V1.0A=10,根据电阻的串联,滑动变阻器接入电路中的阻值:R2=R-Rc-R1=10-0.1-5=4.9;改装后的电流表中,原电流计G与Rx并联,根据分流原理,通过电流计G的电流与Rx电流之比等于Rx与Rg之比,即I1IX=RXRg,I1IX=100999100-根据并联电路电流的规律:I1+IX=I=1.0A-,由得:通过原电流计G的电流:I1=10-4A答:(1)电阻Rx的阻值约为0.1;(2)改装后的电流表电阻Rc的阻值为0.1;(3)此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2=4.9,通过原电流计G的电流I1=10-4A15现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G,已知其电阻Rg=100,现在需要把它改装成一只量程Ic=3A的电流表,如图a所示。求(1)电阻Rx的阻值;(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10V,电阻R1=5.闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0A.求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1.考点:欧姆定律的应用分析:(1)根据并联电路电流的规律求了通过通过Rx的电流,根据欧姆定律求出电流计G的电压,根据并联电路电压的规律和欧姆定律求电阻Rx的阻值;(2)根据欧姆定律求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)分析电路的连接,由欧姆定律I=UR,电路的总电阻,根据电阻的串联求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,根据分流原理结合并联电路电流的规律求通过通过原电流计G的电流I1解答:(1)将Ig=3mA的电流计G,改装成一只量程Ic=3A的电流表,根据并联电路电流的规律,通过Rx的电流:Ix=Ic-Ig=3A-3mA=2.997A,由欧姆定律I=UR,电流计G的电压:U=RgIg=1000.003A=0.3V,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,则Rx=UIX=0.3V2.997A=1009990.1;(2)由欧姆定律I=UR,改装后的电流表电阻Rc的阻值:Rc=UIc=0.3V3A=0.1;(3)由图b可知,电流表电阻与R1和变阻器串联,由欧姆定律I=UR,电路的总电阻:R=UI=10V1.0A=10,根据电阻的串联,滑动变阻器接入电路中的阻值:R2=R-Rc-R1=10-0.1-5=4.9;改装后的电流表中,原电流计G与Rx并联,根据分流原理,通过电流计G的电流与Rx电流之比等于Rx与Rg之比,即I1IX=RXRg,I1IX=100999100-根据并联电路电流的规律:I1+IX=I=1.0A-,由得:通过原电流计G的电流:I1=10-4A答:(1)电阻Rx的阻值约为0.1;(2)改装后的电流表电阻Rc的阻值为0.1;(3)此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2=4.9,通过原电流计G的电流I1=10-4A16用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升,乙滑轮组的效率为乙,不计摩擦、绳和木板的重,下列说法正确的是()A. 两个滑轮组的机械效率可能相等B.F1一定大于F2C. 每个滑轮重为(1乙)G2乙D. 甲、乙将重物提升相同的高度,F1与F2的功率可能相等考点:滑轮(组)的机械效率,滑轮组绳子拉力的计算,功率大小的比较分析:(1)因克服物体重力G做的功为有用功,克服物重和动滑轮重做的功为总功;根据=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动求出滑轮组的机械效率,然后比较两者滑轮组之间的关系,进一步求出动滑轮的重力;(2)由图可知,n甲=2,n乙=4,不计摩擦、绳和木板的重,根据F=1n(G+G动)求出两滑轮组绳子的拉力,然后比较两者拉力的大小关系;甲、乙将重物提升相同的高度,根据P=W总t结合两者做功的时间关系比较F1与F2的功率关系解答:(1)由图可知,甲滑轮组只有1个动滑轮,乙滑轮组有2个动滑轮,且不计摩擦、绳和木板的重,因克服物体重力G做的功为有用功,克服物重和动滑轮重做的功为总功,所以,两滑轮组的机械效率分别为:甲=W有W总=Gh(G+G动)h=GG+G动,乙=W有W总=Gh(G+2G动)h=GG+2G动,则甲乙,故A错误;由乙=GG+2G动可得,动滑轮的重力(即每个滑轮重):G动=(1乙)G2乙,故C正确;(2)由图可知,n甲=2,n乙=4,不计摩擦、绳和木板的重,则两滑轮组绳子的拉力分别为:F1=12(G+G动)=14(2G+2G动),F2=14(G+2G动),因(2G+2G动)(G+2G动),所以,F1F2,故B正确;甲、乙将重物提升相同的高度,拉力做功为总功,则F1与F2的功率分别为:P甲=W总t甲=(G+G动)ht甲,P乙=W总t乙=(G+2G动)ht乙,因t甲和t乙的关系不确定,所以,F1与F2的功率可能相等,故D正确。故选BCD.如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8103m2,容器高0.2m,内盛0.17m深的水.A1和A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A1的17质量为0.185kg,A2的体积为3.2104m3,(已知水=1.0103kg/m3,g取10N/kg).(1)水对容器底部的压力为多少?(2)将A1释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A1的体积。(3)只将A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?考点:液体压强计算公式的应用,阿基米德原理分析:(1)利用液体压强公式计算水对容器底部的压强;根据F=pS求出压力大小;(2)对物体受力分析,根据重力和支持力求出浮力,根据阿基米德原理求出A1的体积;(3)水面上升至0.2m时,水对容器底部的压强是最大的;根据底面积和高度求出水上方的体积,并与物体A2的体积比较,从而判定A2的浮沉状态;根据浮沉状态求出浮力;根据浮沉条件求出A2的密度解答:解;(1)水对容器底部的压强:p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.17m=1.7103Pa,容器底部受到的压力为:F=pS=1.7103Pa8103m2=13.6N;(2)A1的重力为:G1=m1g=0.185kg10N/kg=1.85N;A1浸没在水中,A1受到三个力的共作用:竖直向下的重力G、竖直向上的支持力F和浮力F浮;根据力的平衡条件可得G=F+F浮,则A1受到的浮力为:F浮=GF=1.85N0.6N=1.25N;由阿基米德原理可知,A1排开的水的体积即A1的体积为:V1=V排=F浮水g=1.25N1.0103kg/m310N/kg=1.25104m3(3)A2在水中的状态可能有三种情况:漂浮、悬浮或下沉;A2漂浮时其密度小于水的密度,悬浮时其密度等于水的密度,下沉时其密度大于水的密度;由于本题求的是A2的最小密度,故A2在水中处于漂浮状态时,其密度最小;将A2缓慢浸入在水中,当水面上升至0.2m时,水对容器底部的压强是最大的;水面上方的体积即排开的水的体积为:V2排=Sh=8103m2(0.20cm0.17cm)=2.4104m33.2104m3此时A2漂浮,A2受到的浮力为:F浮=G2,即水gV2排=2gV2,带入数据得:1.0103kg/m310N/kg2.4104m3=210N/kg3.2104m3,解得A2的最小密度:2=0.75103kg/m3.答:(1)水对容器底部的压力为13.6N;(2)将A1释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A1的体积为1.25104m3;(3)只将A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为0.75103kg/m3.18:解答:19某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的UI图象如图乙所示。求:(1)R1的阻值;(2)电路消耗的最大功率;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值。考点:电功率的计算,欧姆定律的变形公式分析:(1)由R1的U-I图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,找一组对应的U、I值,利用欧姆定律求R1的阻值;(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,利用P=UI求电路最大功率;(3)知道R2消耗的电功率为0.5W,利用P=I2R、I=UR1+R2联立方程组求R2的阻值解答:(1)由R1的UI图象可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律可知:R1=U1I1=6V0.6A=10;(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,电路最大功率P=UI1=6V0.6A=3.6W;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,P2=I2R2,0.5W=I2R2,而I=UR1+R2=6V10+R2,代入得:0.5W=(6V10+R2)2R2,化简得:(R2)272R2+100=0,解得R2的阻值:R2=2或R2=50,由图乙可知,当R2最大时,I最小=0.15A,电路总电阻R=UI最小=6V0.15A=40,R2的最大值R最大=RR1=4010=30,所以R2=50舍去,R2=2.答:(1)R1的阻值为10;(2)电路消耗的最大功率为3.6W;(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值为2.20如图所示,是一个照明系统模拟控制电路。已知电源电压U=4.5V,定值电阻R1=5.滑动变阻器R2上标有“251A”字样,R3为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示(相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为lx,白天光照度大于3lx),当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统(不考虑控制开关对虚线框内电路的影响).利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。光照度E/lx0.511.522.53光敏电阻R3阻值/603020151210(1)标有“6V3W”字样的照明灯,正常工作时的电流为多大?(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,求E0为多少?(3)要使E0=1.2lx,则R2接入电路的电阻应调为多大?若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变,求这段时间内R2消耗的电能。(4)本系统可调E0的最小值是_lx.考点:欧姆定律的应用,电功的计算分析:(1)照明灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流;(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R3的阻值,然后根据表格数据得出E0的值;(3)由表格数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变,据此求出E0=1.2lx时光敏电阻的阻值,根据电阻的串联求出R2接入电路的电阻,根据W=I2Rt求出这段时间内R2消耗的电能;(4)当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,E0的值最小,据此进行解答解答:(1)由P=UI可得,照明灯正常工作时的电流:IL=PLUL=3W6V=0.5A;(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,变阻器接入电路中的电阻最大,由题可知,当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=U0R0=0.5V5=0.1A,电路中的总电阻:R总=UI=4.5V0.1A=45,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R3的阻值:R3=R总R1R2=45525=15,由表格数据可知,当R3=15时,E0的值为2lx;(3)由表格数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变,由第一组数据可知,光照度与光敏电阻R3阻值的乘积ER3=0.5lx60=30lx,当E0=1.2lx时,此时光敏电阻的阻值:R3=30lx1.2lx=25,因启动照明系统的条件不变(启动照明系统时,控制电路中的电流恒为0.1A),则控制电路中的总电阻不变,所以,R2接入电路的电阻:R2=R总R1R3=45525=15;已知t=5min,则这段时间内R2消耗的电能:W2=I2R2t=(0.1A)215560s=45J;(4)由前面分析可知,启动照明系统时,控制电路中的总电阻为45不变,且光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变;所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,光敏电阻R3阻值最大,此时光照度E0的值最小,光敏电阻的最大阻值:R3大=R总R1=455=40,因为ER3=30lx,所以,E0小=30lxR3大=30lx40=0.75lx.答:(1)标有“6V3W”字样的照明灯,正常工作时的电流为0.5A;(2)闭合开关S,将滑片P移至b端,则E0为2lx;(3)要使E0=1.2lx,则R2接入电路的电阻应调为15,这段时间内R2消耗的电能为45J;(4)0.75.21金学了浮力的知识后,想制造一台浮力杆,他将一段密度为0.5103千克/米3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立水中,如图所示,这段木料长为40厘米,横截面积为0.1米2,其上面可以作为秤盘(g=10牛/千克),问:(1)质量为0的刻度线的位置在哪里?(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少?考点:物体的浮沉条件及其应用分析:(1)根据m=V算出物体的质量即质量为0的刻度线的位置;(2)算出距离上表面10厘米排开水的质量减去木料的质量就是对应的质量解答:(1)木料的体积:V=Sh=0.1m20.4m=0.04m3,由=mV得木料的质量为:m0=V=0.5103kg/m30.04m3=20kg;木料处于漂浮状态,浮力等于和重力即F浮=G=mg=20kg10N/kg=200N,排开水得体积为:V排=F浮水g=200N1.0103kg/m310N/kg=0.02m3没入水中的高度:h0=V排S=0.02m30.1m2=0.2m,因为物体上没有放物体,故浮力秤的0刻度线为0.2m;(2)距离上表面10厘米处时,浮力秤的浮力为:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.4m0.1m)0.1m2=300N,物体的重力为:G物=F浮F浮=300N200N=100N,物体的质量为:m物=G物g=100N10N/kg=10kg.答:(1)质量为0的刻度线的位置在0.2m处;(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg.22图甲为热敏电阻的Rt图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。(1)从图甲中可得50时热敏电阻的阻值为_欧。(2)恒温箱的加热器应接在A.B端还是C.D端?(3)若恒温箱内的温度达到100时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将_(选填“变大”“不变”或“变小”).考点:电磁继电器的组成、原理和特点分析:(1)据图甲可得50时热敏电阻的阻值;(2)当温度低的时候,电路与AB相连,此时加热器要工作,所以加热器的电路要与AB相连;(3)当恒温箱内的温度保持 100,据甲图可知此时电阻R 大小,而后结合欧姆定律计算电流,与28mA比较即可(4)据题目中“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”分析即可判断;解答:(1)分析图甲可知,50时热敏电阻的阻值为90;(2)A、B当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A.B端。(3)当温度达到100时,据甲图可知,此时的电阻是50,继电器线圈的电阻为150,所以该电路的电流是:I=UR总=6V50+150=0.03A=30mA,所以其大于28mA,故恒温箱不处于工作状态;(4)据题意可知,“当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合”即恒温箱会停止工作,故可知,若在控制电路中串联一个电阻后,电路电阻变大,同样情况下,使得电路电流变小,故控制电路达到28mA时所用的时间会更长,故可知,保温箱的加热时间会更长,故保温箱内的温度会更高。故答案为:(1)90;(2)恒温箱的加热器应接在A.B端;(3)若恒温箱内的温度达到100时,通过计算分析恒温箱加热器不处于工作状态;(4)变大;23如图所示,电源电压U保持不变,灯泡L标有“6V3W”字样。当开关S1,S2都闭合,滑片P移到最左端时,电流表的
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