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如图甲是利用热敏电阻来测量温度的原理图.该图中既可以通过电流表的示数来反映待测温...

如图甲是利用热敏电阻来测量温度的原理图.该图中既可以通过电流表的示数来反映待测温度,又可以通过电压表的示数来反映待测温度.已知电源电压为20V且保持不变,R为定值电阻,阻值为30Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图乙所示.则:
(1)当待测温度升高时,电压表示数与电流表示数的比值如何变化?
(2)当待测温度为24℃时,电流表和电压表的示数分别是多大?
(3)已知电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15 V,则此电路能够测量的最高温度是多大?此时热敏电阻R消耗的电功率是多大?
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(1)由电路图可知热敏电阻R和定值电阻R串联,电压表测R两端电压,故电压表和电流表的比值即为R的阻值,为定值; (2)根据图乙可读出某温度下对应的阻值,利用欧姆定律即可解题; (3)测温时必须保证电压表和电流表都不超出量程,在保证这个条件的前提下,求电阻最小值,然后对照变化曲线去找对应温度. 【解析】 (1)电压表和电流表的比值即为R的阻值,为定值,不变; (2)由图象可知24℃时,R=50Ω 由欧姆定律I==0.25A 所以电流表示数为0.25A 又U=IR=0.25A×30Ω=7.5V 所以电压表示数为7.5V (3)由题意可知电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时电压表示数为15V,且此时电路能够测量的温度最高; 设此时热敏电阻的阻值为R1, 则有,解得R1=10Ω 由图象可查得对应温度为92℃,即最高温度为92℃ 此时热敏电阻消耗的功率P=Im2R1=2.5W
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考点分析:
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在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:中间有沟槽的木质轨道(如图甲,其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接,沟槽较为光滑)、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较______,来比较小球动能的大小,这种方法在科学上叫做“转换法”.下面的四个研究实例中也采用这种方法的是:( )
A、学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它
B、探究串联电路电阻的关系时,通过分析总电阻与各导体电阻在电路中产生的效果来认识
C、探究电功大小跟哪些因素有关时,通过小灯泡的亮度来比较电功大小
D、探究电流与电压、电阻关系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)关系
(2)为了研究动能与质量大小的关系,应让玻璃球和铁球分别从______释放.研究后得出的结论是:______
(3)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图乙)
①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,
若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度h1,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度h2,则h1______h2(选填“>”“<”或“=”).
(4)若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x______正比(选填“成”或“不成”).
实验次数弹簧压缩量x(cm)上升的高度h(cm)
11.001.50
22.005.99
33.0013.50
44.0023.98


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装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力为500N,货物在1min内匀速上升了5m,在此过程中求:
(1)请你在图上画出绳子的绕法;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率.

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在“家电下乡”活动中,小明家买了一只WSJ-60型号电热壶,其铭牌标志如图所示.现将一满壶20℃的0.5 kg的水在额定电压下烧开需时5min,已知外界气压为1标准大气压〔c=4.2×103J/〕.求:
(1)电热壶正常工作时的电阻;
(2)电热壶正常工作烧开一满壶水(初温为20℃)所消耗的电能;
(3)水吸收的热量;
(4)电热壶的效率;
(5)小明看到家人有时用电热壶烧开半壶水而没有烧开满壶水,小明想知道在电热壶正常工作时怎样烧水更节能,于是小明进行了实验(水的初始温度相同),获得数据如下表.通过比较发现,烧开一满壶水时,耗能较少的是______.(选填“一次性烧开”或“分两次烧开”)
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在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应______
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端.
(4)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______.(写出一种即可)
(5)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______V,则此时灯泡消耗的实际功率______额定功率(选填“>”、“<”或“=”).
(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图象(图丙),根据图象,可计算出小灯泡的额定功率是______W.
(7)进一步分析图象可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐______(选填“增大”、“减小”或“不变”),造成这一现象的原因可能是______
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(1)如图甲所示,画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图.
(2)请在图乙中用笔画线代替导线将灯泡与开关正确接入电路,并将三孔插座正确接入电路.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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