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如图所示,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N,体积为2...

如图所示,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N,体积为2000cm3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。求:(ρ1.0×103kg/m3g10N/kg

(1)图甲中木块A受到浮力的大小;

(2)合金块B的密度;

(3)将合金块B从木块A上取下放入容器的水中,当AB都静止时,液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了多少?

 

(1)12N;(2)1.6×103kg/m3;(3)150Pa 【解析】 【解析】 (1)图甲中木块A漂浮在水面上,所以,图甲中木块A受到的浮力:F浮A=GA=12N (2)合金块B放在木块A上方时整体漂浮,此时排开水的体积: V排=VA=×2×10-3m3=1.6×10-3m3 此时木块A受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-3m3=16N 含金块的重力GB=F浮-GA=16N-12N=4N 由G=mg可得,合金块的质量: mB===0.4kg=400g 合金块B的密度: ρB===1.6g/cm3=1.6×103kg/m3 (3)将合金块B从木块A上取下放入容器的水中,因ρB>ρ水,所以合金块B将沉底,排开水的体积和自身的体积相等 此时合金块B受到的浮力: F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×10-6m3=2.5N 木块A静止时处于漂浮状态,则木块A受到的浮力: F浮A=GA=12N A和B受到浮力的减少量: ΔF浮=F浮-F浮A-F浮B=16N-12N-2.5N=1.5N 排开水体积的减少量: ΔV排===1.5×10-4m3 水深度的变化量: Δh===0.015m 液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了: Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa  
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考点分析:
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某班级同学做“探究并联电路电流规律”的实验,所用器材包括电源(6V)、开关、若干已知阻值的电阻、电流表、若干导线,设计的电路如图甲所示,保持R1的阻值不变,多次改变R2的阻值,并将电流表分别接到ABC处,测出通过电阻R1的电流I1、通过电阻R2的电流I2以及并联电路干路电流I,测量的数据如表。

实验序号

支路1

支路2

干路电流(A

 

电阻(Ω

电流(A

电阻(Ω

电流(A

1

20

0.3

20

0.3

0.6

2

20

0.3

 

0.15

0.45

3

20

0.3

60

0.1

0.4

 

(1)根据图甲电路图连接图乙未完成的实物图____

(2)正确连接实物图,若电阻R2断路,则电流表______(选填“有”或“没有”)示数。

(3)分析表格中的数据总结并联电路的电流规律:______

(4)首先把支路2中电阻一栏的数据填写完整,应为______Ω;只分析支路2的数据,还可以得出什么结论?______

(5)为了研究并联电路中的总电阻,小丽同学分析表格中的干路电流这一列的数据,又得出该电路的总电阻分别为______,最后,为了研究总电阻和各电阻的关系,小丽和小敏两位同学先将总电阻和各电阻阻值大小进行比较,得出______

(拓展)实际的电源都有一定的电阻,例如干电池可以把它看成是由一个电压为U,电阻为0的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图丙所示。某种干电池,电池的内阻r,用4节这样的电池给“6V 1A”的小灯泡供电,小灯泡正常发光,则每节电池的电压是______V。(不考虑温度对灯泡灯丝的影响)

 

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在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,abc是镍铬合金制成的三根导线,ab长度相同但粗细(横截面积)不同,ac粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。

(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越______

(2)将导线a接在MN之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为______A

(3)依次将导线bcd替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:

导线代号

a

b

c

d

电流表的示数

 

1.3A

2.2A

2.7A

 

①选导线ab比较是为了探究导线电阻的大小与______的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是______(填写导线代号);

②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越______,横截面积越______,电阻越大。

(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻,除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个______表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线aUI图像如图丙所示,则其电阻为______Ω

 

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为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻,现提供的器材如下:

A小灯泡一个(额定电压为2.5V,阻值约几欧);B电流表(00.6A3A);C电压表(03V15V);D滑动变阻器(10Ω 1A);E滑动变阻器(50Ω 0.3A);F滑动变阻器(500Ω 0.1A);G电源(3V);H导线若干。

(1)滑动变阻器应选______(填器材前的字母)。

(2)选出合适的滑动变阻器后,按如图甲所示的电路,将乙图中的实验器材用导线连接起来,其中有一处连接错误,错误的地方是______

(3)改正错误后,移动滑片,读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值,记录在列表中,然后在坐标纸上描点作出IU关系图,如图丙所示。该图线不是一条直线,其原因是______

(4)通过丙图可得小灯泡的额定功率为______W,此时电阻为______Ω

(5)小明想用上面的实验器材测量定值电阻Rx阻值时,发现电压表已损坏,于是重新设计电路,选了一个阻值为R1的定值电阻,连接电路如图丁所示。他先将导线C端接到电流表“-”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线C端接到电流表“3”接线柱上,电流表读数为I2,则Rx的阻值为______(用已知字母表示)。

 

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在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V

(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整,要求滑片向左滑动时,小灯泡变亮____

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片放在最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则电路中发生的故障是______

(3)排除故障后,闭合开关,电压表示数为2V,则接下来应将滑动变阻器的滑片向______移动,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W

(4)实验过程中,电流表坏了,小明找了一个阻值为10Ω的定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,小明认为按如下步骤操作也能测出小灯泡的额定功率P

①闭合开关,调节滑片,使电压表示数为小灯泡的额定电压。

②保持滑片不动,将电压表接在定值电阻R0两端,测出其电压Uv。就能计算出P

但在实验过程中,小明却无法使电压表示数为小灯泡的额定电压,经检查实验器材完好,电路连接正确,则原因是______

(拓展)完成实验后,小明想利用图丁的电路,在MN间接入适当的元件,能够完成的实验有______(选填序号)。

①接入一个未知电阻Rx,测出它的阻值 

②接入一个小灯泡,探究电流和电压的关系 

③接入一个已知额定电流的小灯泡,测出灯泡的额定功率

 

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测量小灯泡的额定功率

1)如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路.检查发现电路中有一根导线连接错误,此时若闭合开关,电流表的指针将_____(填“正常偏转”或“几乎不动”),请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确.

____

2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图1乙所示,电流值为_____A,则小灯泡的额定功率_____W

3)实验后,小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为的小灯泡的额定功率,但发现电流表和电压表的大量程均已损坏,于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻,设计了如图1丙所示的实验电路,其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤:

在图2所示的三个选项中,选出能对应填入虚线框内合理的元件组合_____

②正确选择元件并连接电路后,闭合开关S调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_____V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为_____W

 

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