因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,电源电压:U=UR=UL=6V; 此时定值电阻R的电功率: PR=
=
=3.6W.
故答案为:6;3.6.
【点评】本题考查了并联电路的特点、电功率的计算,关键是从图象中获取有用的信息.
四、探究与实验题
24.艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B.
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 便于确定像的位置和大小 .
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合.这种确定像与物大小的方法是 等效替代法 .(选填“控制变量法”或“等效替代法”) (3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 虚 (选填“虚”或“实”)像.
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 不变 .
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 不变 (选填“向右移动”“向左运动”或“不变”).
【考点】AE:平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;
(2)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一. (3)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上. (4)(5)平面镜成像特点:像距等于物距,物像等大.
【解答】解:
(1)因为玻璃板是透明的,所以能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的大小不变,由平面镜成像特点可知,蜡烛A的像大小不变;
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,在向右移动的过程中,由于物像到平面镜的距离相等,所以蜡烛像的位置不变.
故答案为:(1)便于确定像的位置和大小;(2)未点燃;等效替代法;(3)虚;(4)不变;(5)不变.
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用.这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用.
25.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示. (1)实验中应沿竖直方向 匀速 缓慢拉动弹簧测力计.
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法 不正确 (选填“正确”或“不正确”),因为她没有考虑到 摩擦 对滑轮组机械效率的影响.
(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整. (4)通过比较 1、2 两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填实验次数的序号)
(5)通过比较 2、3 两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号)
4两次实验数据可得出结论:(6)通过比较3、 不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组机械效率越高.(不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.7 1.8 3.1 2.5 绳端移动距离s/m 0.2 0.3 0.3 0.4 机械效率η 1 2 3 4 4 4 8 8 74% 74% 86% 80%
【考点】F8:滑轮(组)机械效率的测量实验.
【分析】(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计; (2)在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑;
(3)根据绳端移动距离与物体升高的高度的关系s=nh求解;根据机械效率公式求解; (4)研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时,要控制提升物体的质量相同,改变绳子的有效段数;
(5)研究同一滑轮组提升重物时,机械效率与物重的关系时,要控制绳子的段数相同; (6)对比3、4两次实验的相同和不同量,结论表中数据得出结论. 【解答】解:
(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样测力计示数才等于拉力大小; (2)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦,所以测力计示数偏小,他的想法是不正确的;
(3)丁图中,绳子的有效段数为n=4,绳端移动距离s=nh=4×0.1m=0.4m, 滑轮组的机械效率: η=
=
=80%;
(4)绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh,
所以,结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3; 再结合钩码的重力可知,实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验,
根据控制变量法,研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时,要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同,只改变绳子的有效段数,所以应比较1、2两次实验数据; 通过比较1、2两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(5)研究同一滑轮组提升重物时,机械效率与物重的关系时,要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同,只改变物体的重力,故通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.
(6)通过比较3、4两次实验数据,即对应的图丙、图丁两装置,滑轮组不同,提升的重物相同,动滑轮越重机械效率越小,故可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高.(不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低)
故答案为:(1)匀速;(2)不正确;摩擦;(3)0.4;80%;(4)1、2;(5)2、3;(6)不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.
【点评】本题测滑轮组机械效率,考查注意事项、控制变量法的运用、机械效率的计算、数据的分析等,综合性较强.
26.(10分)(2017?齐齐哈尔)小峰同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,一笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整. (2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 B (选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 C (填字母).
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻R的电是 0.5 A,它的阻值是 5 Ω.
(5)实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量,其目的是 求平均值减小误差 .
(6)小峰同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”.已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电圧6V,滑动变阻器AB分别标有“50Ω 1A”和“30Ω 1.5A”字样.
①闭合开关S,S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片,使电压表示数为 2.5 V,此时小灯泡正常发光.
S1,②闭合开关S,断开S1,保持移动滑动变阻器 A 的滑片不动,移动滑动变阻器 B 的滑片,使电压表示数为2.5V.
③保持移动滑动变阻器B的滑片不动,移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处,此时电压表示数为1V.则灯的额定功率P额= 0.625 W. 【考点】IM:伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)滑动变阻器接入电路要一上一下连接; (2)为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
(3)电路有电流,说明是通路,电压表没示数说明电压表被短路及R被短路; (4)正确读数利用欧姆定律求值;
(5)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差;
(6)没有电流表,通过移动滑动变阻器A达到额定电压,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,移动滑动变阻器B的滑片,使电压表示数为2.5V.
保持移动滑动变阻器B的滑片不动,移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处,测出电压表示数,根据串联电路的分压作用和电源电压,根据欧姆定律算出电流,根据P=UI算出额定功率.
【解答】解:(1)变阻器按一上一下的原则接入电路中,根据电路图连接实物图,如下所示:
(2)为保护电路,实验前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,说明电路为通路,发现电压表始终无示数,其原因可能是:电阻R短路了,选C;