【題目】在實(shí)際生活中電池本身是有電阻的,因此,實(shí)際的電池可以等效為一個(gè)理想電源(電壓U恒定,電阻為0)與一個(gè)電阻r的串聯(lián)(圖甲所示).在如圖乙所示電路中,合上開關(guān)S,變阻器的滑片從A端滑到B端的過程中,請你完成:
(1)推導(dǎo)出滑動(dòng)變阻器的功率PR跟電流表示數(shù)I之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式;
(2)若滑動(dòng)變阻器的最大值為R0且R0>r,利用(1)推導(dǎo)出的表達(dá)式在圖丙中定性畫出PR﹣I圖象.要求寫出分析過程.
【答案】
(1)解:由圖滑動(dòng)變阻器R與電池內(nèi)阻r串聯(lián),設(shè)電路中電流為I,
由I= 可得,電池內(nèi)阻兩端電壓:
Ur=Ir,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R兩端電壓:
UR=U﹣Ur=U﹣Ir,
則滑動(dòng)變阻器的功率:
PR=URI=(U﹣Ir)I=UI﹣I2r;
答:滑動(dòng)變阻器的電功率PR與電流表示數(shù)I之間關(guān)系的表達(dá)式為PR=UI﹣I2r;
(2)解:由(1)PR=UI﹣I2r=﹣rI2+UI
此表達(dá)式看成PR與I的二次函數(shù),二次項(xiàng)系數(shù)為﹣r,所以PR有最大值,
當(dāng)I=﹣ = 時(shí),即R=r時(shí),PR有最大值,
最大值PR= = .
當(dāng)R最大時(shí),總電阻最大,電流中電流最小,I最小= ,
此時(shí)R的功率:PR′=I最小2R=( )2×R= ,
圖象如圖所示:
.
【解析】(1)由圖滑動(dòng)變阻器與電池內(nèi)阻串聯(lián),根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)P=UI表示出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率;(2)根據(jù)PR與I的表達(dá)式求出的最大值的坐標(biāo),畫出圖象.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),掌握歐姆定律的應(yīng)用: ① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越。↖=U/R) ③ 當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR),以及對電功率的計(jì)算公式的理解,了解計(jì)算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計(jì)算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】目前,世界上能夠制造潛水深度6000米潛水器的國家僅有中國、美國、日本、法國和俄羅斯,我國研制的“蛟龍?zhí)枴睗撍髟?jīng)載人深潛7062米,創(chuàng)造了世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度記錄,取ρ海水=1.0×103kg/m3,求:
(1)在7000m的深度,潛水器受到的海水壓強(qiáng)為多少,合多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(2)若“蛟龍?zhí)枴鄙嫌幸粋(gè)50cm2的觀察窗,在7000m深度時(shí)觀察窗受到的海水壓力為多大;
(3)若“蛟龍?zhí)枴睆?/span>7000m深度上浮至水面用時(shí)6小時(shí)56分40秒,它上浮的平均速度.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】請記錄下列量具所測物理量的數(shù)值
(1)如圖1所示,溫度計(jì)的示數(shù)為℃.
(2)如圖2所示,電阻箱的示數(shù)是Ω.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如果加在定值電阻兩端的電壓從8V增加到10V時(shí),通過定值電阻的電流相應(yīng)變化了0.2A,則該定值電阻的阻值是 , 所消耗的電功率的變化量是 .
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小華在滑冰場上快速滑行,在10s內(nèi)滑行80m ,她和冰刀的總質(zhì)量為40kg,已知每只冰刀與冰面的接觸面積為15cm2。問:
(1)小華受到的重力是多大___?
(2)小華滑行的平均速度是多大____?
(3)小華在單腳滑行時(shí)對冰面的壓強(qiáng)是多大____?當(dāng)小華雙腳站立時(shí),她對冰面的壓強(qiáng)怎樣變化____,簡要說明理由____。(g=10N/kg)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】小李等同學(xué)“探究聲音產(chǎn)生”的裝置如圖所示,將系在細(xì)線上的乒乓球靠近音叉.
(1)當(dāng)小李同學(xué)用小錘敲擊音叉時(shí),既能聽到音叉發(fā)出的聲音,又能觀察到____,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論是____.
(2)乒乓球在實(shí)驗(yàn)中起什么作用?
答:____,便于觀察,這種方法叫做___(填“等效法”“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”).
(3)若實(shí)驗(yàn)過程中小李同學(xué)加大敲擊音叉的力度:
①聽到和看到的現(xiàn)象會(huì)有什么變化?
答:__________.
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化,你又總結(jié)出什么結(jié)論?
答:___________.
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【題目】今年6月4日,中央電視臺(tái)對我市焦山“瘞鶴銘”疑似殘石的第四次打撈進(jìn)行了報(bào)道,激起了小韋同學(xué)對浮力知識(shí)進(jìn)一步探究的興趣.他用彈簧測力計(jì)、燒杯進(jìn)行了探究,其主要過程和測得的數(shù)據(jù)如圖所示.把金屬塊緩慢浸入水中(水足夠深),從金屬塊接觸水面到剛好全部浸沒, 彈簧測力計(jì)的示數(shù)變______, 金屬塊全部浸沒后,所受的浮力是____N, 金屬塊浸沒后隨深度增加, 所受水的壓強(qiáng)變_____.
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【題目】如圖所示,為探究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,小強(qiáng)在水平面上鋪上粗糙程度不同的材料,將小車從斜面上的同一位置由靜止釋放,比較小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離.當(dāng)水平面越光滑時(shí),小車受到的摩擦力越 , 小車運(yùn)動(dòng)的距離越;若不受摩擦力及其他阻力,小車將做運(yùn)動(dòng).研究過程中采用了(選填“單純的實(shí)驗(yàn)”或“實(shí)驗(yàn)加推理”)的方法.
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