实验室有一个电学黑箱,其外形如图1所示,箱体外有四个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块。小明请同组的同学一起探究其内部结构,实验室老师提醒他们,内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻。滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。
经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连。再根据测出的数据,推测内部的连接情况。
(1)甲组的小李组装了探测器,如图2所示,其中电源电压为 ,电流表量程为 .对于其中阻值为 的电阻 ,你认为它的作用是 。
同学们把探测器的 、 端分别与黑箱的接线柱连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:
测试次数 |
与 、 连接的接线柱 |
电流表示数 |
第1次 |
、 |
|
第2次 |
、 |
|
第3次 |
、 |
|
第4次 |
、 |
0.2 |
第5次 |
、 |
0.3 |
第6次 |
、 |
0.15 |
(2)在前三次测试中,只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置。是第 次。
(3)滑动变阻器的最大阻值为 ;
(4)请在图3中作出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值。
如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线,如图乙所示。
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U—I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是Ω;
(3)请根据图像求电源电压U和定值电阻R0的阻值。
如图所示是某型号的电动巡逻车。已知该电动巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.04倍,某次巡逻时人和车总质量为1.0×103kg,在水平路面上以15km/h的速度匀速行驶了20min。(g取10N/Kg)求:
(1)巡逻车通过的路程是__________km;
(2)巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力是__________N;
(3)若电动机把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功,则此次巡逻电动机消耗了多少电能?
归纳式探究—研究电子在电场中的偏转:
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。若将电子沿着平行于两板的中线方向入射到电场中,电子就会发生偏转。若两板间距为d,板长为乙,所加的电压为U,电子入射初速度为V0,离开电场时偏移的距离为Y,则经研究得到如下数据:
(1) y=k,其中k= (填上数值和单位)。将数据表格形式变成公式形式,运用了法。
(2)相同情况下,电子的入射初速度越大,偏移距离越_。它们间的关系可以用图像中的图线_表示。
(3)现有两块平行相对的长度为5cm、间距为l cm的金属板,为了让初速度为3×107m/s的电子从一端沿两板间中线方向入射后,刚好能从另一端的金属板边缘处射出,需要加_V的电压。
如图所示,水平桌面上放着A、B、C三个木块,它们的密度均为ρ,高度均为h,对桌面的压强分别用pA、pB、pC表示.A为圆柱体,B、C均为圆台形,A、B、C的上、下横截面积分别为:S、S;S′、S;S、S′;已知S>S′.
(1)证明:pA=ρgh.
(2)猜想:pA、pB、pC大小顺序关系(直接写出结果,不需推导)
(3)描述固体物块对支持面压强可用ρgh计算的前提条件.
运用知识解决问题:
①汽车轮胎上有凹凸不平的花纹,这是通过 来增大 .
②如图,物体M沿斜面匀速下滑,请画出它的受力示意图.
③体积为100cm3、底面积为10cm2的物体,放在水平桌面上,对桌面的压强为2×103Pa,则该物体的重力是 N,密度是 kg/m3.(取g=10N/kg)