实验桌上有如下器材:符合实验要求的电源一个、符合实验要求的电流表和电压表各一支、开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干, 请你设计一个实验证明:“加在导体两端的电压与导体的阻值成正比”。
(1)实验电路图:(1分)
(2)实验步骤:(2分)
小星用燃气灶将质量为2㎏,温度为25℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量? 【4.2×103J/(㎏·℃)】(3分)
为了探究航天器返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,小明同学设计了如图23所示测定风力的装置。一根用合金制成的均匀、光滑的金属杆,其左端固定在绝缘体上。迎风板与弹簧的N端相连,且穿在金属杆上,弹簧是绝缘材料制成的,迎风板工作时始终正对着风吹来的方向,其所受的风力大小与弹簧的长度关系见下表。电路中左端导线与金属杆最左端的M点相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好,电源电压为12V且保持不变,R的阻值为1.5Ω。当闭合开关S,无风时,弹簧不发生形变,电压表的示数为3V。
求:⑴金属杆接入电路的最大电阻。⑵通过计算说明,电压表的表盘2V处应标明的对应风力是多少牛顿? (6分)
迎风板所受风力(N) | 0 | 130 | 260 | 390 | 520 |
弹簧长 | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 |
如图 所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡 L标有“8V 3.2W”,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,R1=18Ω.(l)求小灯泡L的电阻值。(2)S、S1、S2均闭合时,电压表的示数为9V,求R1上消耗的电功率。(3)断开S1、S2,闭合S,若此时电压表量程改为3V,电流表的量程为0.6 A,为保证电压表和电流表不超过量程,且小灯泡的实际电压不超过其额定电压,求滑动变阻器阻值的变化范围。(7分)