P===60W。
答:10s内拉力做的功和拉力的功率分别为600J、60W。
21.在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30欧。闭合电键S,电流表的示数为安。当S和
S1都闭合时,电流表示数如图乙所示,求: (1)求电源电压U。
(2)求通过电阻R1的电流I1。 (3)求总电阻R的阻值。
【解答】解:
(1)闭合电键S后,电路为R2的简单电路,通过电阻R2的电流I2=, 根据欧姆定律和并联电路的电压特点可得,电源电压: U=U2=I2R2=×30Ω=12V;
(2)当S和S1都闭合时,由图乙可知,电流表的示数可能为或; 当S和S1都闭合时,两电阻并联,电流表测量的是干路电流;
由并联电路的特点可知,通过R2的电流仍然为I2=,则干路电流一定大于,所以总电流I=,
根据并联电路电流的规律可知,通过R1的电流:I1=I﹣I2=﹣=; (3)由欧姆定律可得总电阻R的阻值: R==
=10Ω。
答:(1)电源电压U是12V。 (2)通过电阻R1的电流I1是;
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(3)总电阻R的阻值是10Ω。
22.两个相同的薄壁圆柱形容器,一个装有水,另一个装有某种液体,水的质量为5千克。
(1)求水的体积V。
(2)现从两容器中分别抽取相同体积后,水和液体对容器底部的压强关系如下表:
求抽出液体前,液体原来的质量。 液体对底部的压强 p水 p液 1960帕 1960帕 980帕 1078帕 抽出前 抽出后 【解答】解:(1)由ρ=可得水的体积: V=
=
=5×10﹣3m3;
(2)由p=ρgh可得抽出前水的深度:
h水0===,
由p=ρgh可得抽出后水的深度:
h水===,
薄壁圆柱形容器的底面积:
S===×10﹣2m2;
抽取的体积:V′=V=×5×10﹣3m3=×10﹣3m3; 抽取前后体积深度相差△h=,
由P=ρgh可得抽出前液体的对底面的压力; F=PS=1960pa××10﹣2m2=49N,
薄壁圆柱形容器底面压力等于液体的重力:
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G=F=49N, 液体的质量: m==
=5kg。
答:(1)水的体积V是5×10﹣3m3;
(2)抽出液体前,液体原来的质量是5kg。
五、实验题(共18分)
23.电子天平用来测量 质量 ,量筒用来测量 体积 在探究杠杆平衡条件的实验中,为了直接读出力臂的数值,应使杠杆在 水平 位置平衡。
【解答】解:(1)托盘天平、电子天平都是测量物体质量的工具;量筒用来测量液体的体积;
(2)为了在杠杆上直接读出力臂的数值,实验时应使杠杆在水平位置平衡。 故答案为:质量;体积;水平。
24.在验证阿基米德原理的实验中,需要验证 浮力 和 排开液体的重力 相等,并选择 不同 (选填“同一”或“不同”)物体多次实验。
【解答】解:因阿基米德原理的内容是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力;所以把浮力与排开液体的重力进行比较来验证;
为了使结论更严密可靠,最后还需用不同物体和换用几种不同的液体多次进行实验,才能验证阿基米德原理的普遍规律。
故答案为:浮力;排开液体的重力;不同。
25.在探究凸透镜成像规律的实验中,实验数据如下:
实验次数 物距u (厘米) 像距v (厘米) 1 48 像高h (厘米) 像的大小 物像之间距离L(厘米) 缩小的 18
2 3 4 5 6 28 16 13 12 10 像 放大的像 24 40 12 50 ①分析实验序号1、2、3或4、5、6像距v和像高h随物距u的变化关系,可得出初步结论: 物距越小,像距越大,所成的像越大 。
②分析比较实验序号1﹣6中物像距离L随物距u的变化,可得出初步结论: 凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越小 。
③如果物像距离L=35厘米,则像高h的范围为 ~ 。
【解答】解:①实验序号1与2与3或4与5与6数据中,光屏上得到的都是实像,所以同一凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,所成的像越大;
②计算表中1﹣6中的物距与像距之和可知,凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越小;
③因为物体的高度为8cm,在表一中,当物距为22cm时,像高度为 在表二中,当L为时,像高度为,当L为时,像高度为,物像距离L=35厘米,则像高h的范围为~。
故答案为:①物距越小,像距越大,所成的像越大;②,凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越小;③~。
26.现有电源(2V,4V,6V,8V,10V,12V六档)、电流表、电压表和电键各2个,滑动变阻器“20Ω2A”、待测小灯(标有字样)、待测电阻各一个,以及导线若干。小华做测电阻的实验,小红做测小灯泡功率实验,但由于只有一个滑动变阻器,两人讨论后开始设计实验方案,并分配了实验器材。实验中,小华发现电路中电流表的最小读数为安,小红观察到小灯正常发光时,电流表的示数为安。
(1)根据小华的实验相关信息,(a)画出小华实验的电路图。(b)小华电流表示数最小时测得的电阻Rx= 10Ω 。
(2)根据小红的实验相关信息,(a)计算出小灯的额定功率P= 。(b)
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通过计算,说明小红实验中选择的电源电压档位。
【解答】解:(1)(a)小华做测电阻的实验,小红做测小灯泡功率实验,但由于只有一个滑动变阻器,实验中,小华发现电路中电流表的最小读数为安;
因待测小灯上标有字样,表示灯的额定电压为,小红观察到小灯正常发光时,而电源电压为2V,4V,6V,8V,10V,12V六档,故小红实验中有滑动变器;
小华实验中没有滑动变阻器,故小华实验的电路图如下所示:
(b)在上面的电路中,当电源电压最小为2V时,电流表示数最小为,由欧姆定律,电阻:
Rx===10Ω;
(2)(a)小红观察到小灯正常发光时,电流表的示数为安,灯的额定功率: P=ULIL=×=;
(b)因小红实验中,灯正常发光,故U≥﹣﹣﹣﹣﹣①
小红实验中,灯与变阻器串联,当变阻器的最大电阻连入电路中时,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压最大值:
U=UL+IL×R滑大=+×20Ω=﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②得:小红实验中选择的电源电压档位为4V、6V、8V。 答:(1)(a)如上图;(b)10Ω;﹣﹣﹣﹣①
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