小明和小楠同學想測量一個定值電阻的阻值.
(1)如圖1甲是他倆設計的實驗電路,請你依照圖甲用筆畫線代替導線在圖1乙中將沒有連接完的實物電路補充完整,并要求滑動變阻器向左移動時電流表示數變大.
(2)小明連接完電路后,閉合開關,燈泡不發光,觀察電流表有示數,電壓表無示數,請你分析故障原因:______.
(3)若小明同學在做實驗時,移動滑片的位置,發現電流表示數變大時,電壓表示數卻變小,你分析一下產生這個現象的原因是______.
(4)小楠連接好電路后,進行了實驗,但是由于小楠同學的疏忽,做完實驗后才發現,把測量的電流值都寫在草稿紙上而忘了填入記錄表格中.請你幫助小楠同學把記錄在草稿紙上的電流值填入表中.
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.0 | 1.8 | 2.5 |
電流I/A | ______ | ______ | ______ |
(5)完成上述實驗后,小楠同學想用原電路測量一個額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻.他用燈泡替換了電阻,按同一電路連接好最后一根導線,燈泡立即發出明亮耀眼的光,并很快熄滅,檢查后發現連線正確,請你找出實驗中操作不當之處①______
②______(寫出一種即可).
(6)小楠同學排除故障后,閉合開關,調節滑動變阻器,測得五組實驗數據如下表所示:
實驗次數 | 電壓表讀數/V | 電流表讀數/A | 燈泡電阻/Ω | 燈泡電阻的平均值/Ω |
1 | 0.5 | 0.16 | 3.13 | R= ![]() |
2 | 1.0 | 0.20 | 5.00 | |
3 | 1.5 | 0.27 | 5.56 | |
4 | 2.0 | 0.32 | 6.25 | |
5 | 2.5 | 0.34 | 7.35 |
a.根據上述表格,計算出小燈泡的額定功率是______W.
b.你認為她的表格設計合理嗎?______ 為什么?______
c.根據上述實驗數據,小楠畫出小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關系曲線,如圖2,由圖可知燈泡電阻的變化規律是______.
解:(1)電源電壓是1.5V×2=3V,電阻、滑動變阻器串聯接入電路,電壓表并聯在電阻兩端,電路圖如圖所示.
(2)燈泡不亮,可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外電路斷路造成的,燈泡短路時,電流表有示數,電壓表無示數,符合電路故障現象.
(3)待測電阻與滑動變阻器串聯,滑動變阻器接入電路的阻值變小時,電路電流變大,電流表示數變大,滑動變阻器電壓變小,由串聯電路特點可知,待測電阻兩端電壓變大,由題意可知:電流表示數變大時,電壓表示數卻變小,由此可見:滑動變阻器接在滑動變阻器兩端.
(4)由歐姆定律可知,隨電阻兩端電壓的增大,通過電阻的電流增大,據此把草稿紙上的數據填入表中,如下表所示:
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.0 | 1.8 | 2.5 |
電流I/A | 0.17 | 0.30 | 0.42 |
(5)連接好最后一根導線,燈泡立即發出明亮耀眼的光,表明:連接完最后一根導線,電路是閉合的,說明連接電路時,開關沒有斷開;燈泡發出耀眼的光,這說明:燈泡實際功率很大,通過燈泡電流較大,電路電阻較小,連接電路時,滑動變阻器的最大阻值沒有介入電路.
(6)a、由表中實驗數據可知,燈泡額定電壓2.5V對應的電流是0.34A,則燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.34A=0.85W;
b、由表格可知,求出燈泡在不同電壓下的電阻后,又求電阻的平均值,這是錯誤的,因為:燈泡電阻隨溫度的變化而變化,燈泡在不同電壓下的阻值不同,求燈泡不同電壓下電阻的平均值沒有意義.
c、∵I=,∴R=
,由圖2所示I-U圖象可知,隨燈泡電壓U增大,通過燈泡的電流I增大,但△U>△I,由R=
可知,隨燈泡電壓增大,燈泡電阻變大.
故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)燈泡短路;(3)電壓表與滑動變阻器并聯;(4)如上表所示;
(5)連接電路時開關沒有斷開;滑動變阻器阻值沒有全部接入電路;(6)a、0.85;b、不合理;
燈泡在不同電壓下阻值不同,求燈泡電阻的平均值沒有意義;c、隨電壓增大,燈泡電阻增大.
科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.0 | 1.8 | 2.5 |
電流I/A | 0.17 0.17 |
0.30 0.30 |
0.42 0.42 |
實驗次數 | 電壓表讀數/V | 電流表讀數/A | 燈泡電阻/Ω | 燈泡電阻的平均值/Ω | ||
1 | 0.5 | 0.16 | 3.13 | R=
| ||
2 | 1.0 | 0.20 | 5.00 | |||
3 | 1.5 | 0.27 | 5.56 | |||
4 | 2.0 | 0.32 | 6.25 | |||
5 | 2.5 | 0.34 | 7.35 |
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科目:初中物理 來源:2010-2011學年內蒙古鄂爾多斯市東勝區八年級(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電壓U/V | 1.0 | 1.8 | 2.5 |
電流I/A | ______ | ______ | ______ |
實驗次數 | 電壓表讀數/V | 電流表讀數/A | 燈泡電阻/Ω | 燈泡電阻的平均值/Ω |
1 | 0.5 | 0.16 | 3.13 | R= ![]() |
2 | 1.0 | 0.20 | 5.00 | |
3 | 1.5 | 0.27 | 5.56 | |
4 | 2.0 | 0.32 | 6.25 | |
5 | 2.5 | 0.34 | 7.35 |
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
第十五屆全國初中應用物理知識競賽復賽試題
一、(14分)王偉同學研究了均勻拉緊的琴弦發音頻率與弦長的關系,并記錄了實測的數據(如下表所示)。請你根據記錄表格中的有關數據,分析并估算出他有意留出的空格中應該填寫的數據(要求寫出估算的過程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C調) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
頻率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦長 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)類比水壓是形成水流的原因,李楠同學猜想,血液在血管內流動時也需要一定的壓力差來維持。假設血液勻速通過長度一定的血管時,受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想讓血液勻速流過,血管兩端就需要一定的壓力差。設血管截面積為S1時,兩端所需的壓強差為△p1;若血管截面積減少10%時,為了維持在相同的時間內流過同樣體積的血液,壓強差必須變為△p2。請你通過計算比較△P1、△P2的大小,說明血管變細可能是誘發高血壓的重要因素之一。
三、(16分)下表是某鍋爐廠生產的CWNG系列三種鍋爐的主要技術參數。
CWNG系列三種鍋主要技術參數
型號 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
煙囪尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
熱效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水溫度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水溫度/℃ | 60 | 60 | 60 |
總重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
運行壓力 | 常壓 | 常壓 | 常壓 |
供暖面積/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循環水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),假設三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達到完全燃燒。請根據上表回答以下問題:
1.根據表格中的已知數據,請在表格中的四個( )內填上合適的數據。
2.按表格中的出水溫度和回水溫度,計算CWNGl.05—80/60AH型鍋爐每小時給住宅內釋放的熱量是多少。
3.根據表格中已知數據計算燃燒的熱值為多少。
四、(16分)李明得到一個國外生產的電熱暖手器,銘牌上表示額定值的字樣中,能看清楚的只有"24W"這幾個字。為了能正確使用該電器,他把一只標有"600Ω,0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開關串聯起來,連接到家庭照明電路中,然后進行如下實驗觀察:將開關接通后,電能表轉盤轉動137圈恰好用了100s;斷開開關后,電能表轉盤在1 min內恰好轉了80圈;觀察電能表上標有3000r(kW·h)的字樣;他在做實驗的時間內,家中其他用電器的使用情況沒有變化。請根據以上數據,計算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計算過程中忽略了什么因素的影響?由此導致的計算結果是偏大還是偏小?
五、(20分)一所農村中學常常因為不能及時給水塔注水而停水,科技小組的同學知道后,利用下圖所示的器材設計了一個自動注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N),在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭B(其受重力可忽略不計),它可以分別將其上、下的兩個固定觸點連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池;M為配有電動機的水泵(電泵);D1、D2為彈簧,E1、E2為銜鐵,F1、F2為電磁鐵線圈;K1為最高水位限位開關。K2為最低水位限位開關,K3、K4、K5均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關。電磁鐵F1通電時,K4接通,斷電時,K3接通。電磁鐵F2斷電時,K5接通。S1、S2為開關。
1.請你按照下圖所示的器材,連接一個可以實現自動注水的模擬電路,并說明自動注水的過程。
2.要實現自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大?(g=10N/kg)
3.若設計要求每次自動注水需在10min內完成,需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導出電泵最小額定功率的表達式。在你的計算過程中,如果運用了近似條件,請說明。
六、(20分)在當今世界,研制各種機器都必需考慮節約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內燃機中,廢氣帶走了很多能量,如果能將這些能量再利用起來,會使內燃機的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產的四沖程汽車專用柴油發動機,就采用了很多新技術。其中最重要的一項叫“增壓”技術,它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉,它同時又帶動同軸的進氣系統中的“進氣渦輪”也高速旋轉,從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓,使做功沖程中柴油燃燒的更充分,燃氣壓強更大,同時也減少了廢氣中的有害物質,達到提高柴油發動機效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發動機有6個氣缸,氣缸直徑為ll0mm,活塞行程為135mm,當轉速為2300r/min時,發動機功率為220kW,最低油耗可達240g/(kW·h),柴油的熱值為4.3×107J/kg。請回答下列問題:
1.該柴油發動機的效率最高可達多少?
2.在做功沖程中氣缸內的平均壓強是多少?
3.如果將我國這種機型的汽車柴油發動機都安裝“增壓器”后,能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%,安裝前按每年消耗3億噸柴油估算,這項技術每年能為我國節約多少噸柴油?
4.如果目前我國柴油的平均價格為3750元/噸,根據上面的估算結果,計算使用“增壓”技術后僅節約柴油一項可使我國每年節約多少資金。由此你有哪些認識?
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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解
第十五屆全國初中應用物理知識競賽復賽試題
一、(14分)王偉同學研究了均勻拉緊的琴弦發音頻率與弦長的關系,并記錄了實測的數據(如下表所示)。請你根據記錄表格中的有關數據,分析并估算出他有意留出的空格中應該填寫的數據(要求寫出估算的過程)。
音名 | 中央C 1 | D 2 | E 3 | F 4 | G 5 | A 6 | B 7 | C l |
唱名(C調) | D0 | Re | Mi | Fa | Sol | La | Si | Do’ |
頻率/Hz | 264 | 297 | 330 | 352 | 396 | 440 | 528 | |
弦長 | l | l | l | l | l | l | l |
二、(14分)類比水壓是形成水流的原因,李楠同學猜想,血液在血管內流動時也需要一定的壓力差來維持。假設血液勻速通過長度一定的血管時,受到的阻力f與血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想讓血液勻速流過,血管兩端就需要一定的壓力差。設血管截面積為S1時,兩端所需的壓強差為△p1;若血管截面積減少10%時,為了維持在相同的時間內流過同樣體積的血液,壓強差必須變為△p2。請你通過計算比較△P1、△P2的大小,說明血管變細可能是誘發高血壓的重要因素之一。
三、(16分)下表是某鍋爐廠生產的CWNG系列三種鍋爐的主要技術參數。
CWNG系列三種鍋主要技術參數
型號 | CWNG 0.7-80/60-AII | CWNG 1.05-80/60-AII | CWNG 1.4-80/60-AII |
功率/MW | ( ) | 1.05 | 1.4 |
容水量/t | 3 | 3.5 | 4 |
耗煤量/(kg·h-1) | 145 | ( ) | 290 |
外型尺寸/m3 | 2.7×1.5×2.9 | 3.0 x 1.5×2 | 3.0×1.9×2.9 |
煙囪尺寸/mm | Φ300×15000 | Φ350×15000 | Φ400×15 000 |
熱效率/% | 75 | 75 | 75 |
出水溫度/℃ | 80 | 80 | 80 |
回水溫度/℃ | 60 | 60 | 60 |
總重量/t | 5 | 7.5 | 9 |
運行壓力 | 常壓 | 常壓 | 常壓 |
供暖面積/m2 | 6 000 | ( ) | 12000 |
循環水量/(m3·h-1) | ( ) | 45 | 60 |
已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),假設三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達到完全燃燒。請根據上表回答以下問題:
1.根據表格中的已知數據,請在表格中的四個( )內填上合適的數據。
2.按表格中的出水溫度和回水溫度,計算CWNGl.05—80/60AH型鍋爐每小時給住宅內釋放的熱量是多少。
3.根據表格中已知數據計算燃燒的熱值為多少。
四、(16分)李明得到一個國外生產的電熱暖手器,銘牌上表示額定值的字樣中,能看清楚的只有"24W"這幾個字。為了能正確使用該電器,他把一只標有"600Ω,0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開關串聯起來,連接到家庭照明電路中,然后進行如下實驗觀察:將開關接通后,電能表轉盤轉動137圈恰好用了100s;斷開開關后,電能表轉盤在1 min內恰好轉了80圈;觀察電能表上標有3000r(kW·h)的字樣;他在做實驗的時間內,家中其他用電器的使用情況沒有變化。請根據以上數據,計算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計算過程中忽略了什么因素的影響?由此導致的計算結果是偏大還是偏小?
五、(20分)一所農村中學常常因為不能及時給水塔注水而停水,科技小組的同學知道后,利用下圖所示的器材設計了一個自動注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N),在浮子連桿的上端有一可移動金屬觸頭B(其受重力可忽略不計),它可以分別將其上、下的兩個固定觸點連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池;M為配有電動機的水泵(電泵);D1、D2為彈簧,E1、E2為銜鐵,F1、F2為電磁鐵線圈;K1為最高水位限位開關。K2為最低水位限位開關,K3、K4、K5均為由電磁鐵銜鐵帶動的觸頭開關。電磁鐵F1通電時,K4接通,斷電時,K3接通。電磁鐵F2斷電時,K5接通。S1、S2為開關。
1.請你按照下圖所示的器材,連接一個可以實現自動注水的模擬電路,并說明自動注水的過程。
2.要實現自動注水的要求,浮子的最小體積約為多大?(g=10N/kg)
3.若設計要求每次自動注水需在10min內完成,需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請你用字母表示這些物理量,推導出電泵最小額定功率的表達式。在你的計算過程中,如果運用了近似條件,請說明。
六、(20分)在當今世界,研制各種機器都必需考慮節約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內燃機中,廢氣帶走了很多能量,如果能將這些能量再利用起來,會使內燃機的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產的四沖程汽車專用柴油發動機,就采用了很多新技術。其中最重要的一項叫“增壓”技術,它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉,它同時又帶動同軸的進氣系統中的“進氣渦輪”也高速旋轉,從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓,使做功沖程中柴油燃燒的更充分,燃氣壓強更大,同時也減少了廢氣中的有害物質,達到提高柴油發動機效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發動機有6個氣缸,氣缸直徑為ll0mm,活塞行程為135mm,當轉速為2300r/min時,發動機功率為220kW,最低油耗可達240g/(kW·h),柴油的熱值為4.3×107J/kg。請回答下列問題:
1.該柴油發動機的效率最高可達多少?
2.在做功沖程中氣缸內的平均壓強是多少?
3.如果將我國這種機型的汽車柴油發動機都安裝“增壓器”后,能使它們的平均效率由原來約31%提高到近35%,安裝前按每年消耗3億噸柴油估算,這項技術每年能為我國節約多少噸柴油?
4.如果目前我國柴油的平均價格為3750元/噸,根據上面的估算結果,計算使用“增壓”技術后僅節約柴油一項可使我國每年節約多少資金。由此你有哪些認識?
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