如图甲所示，L上标有6V3W字样，电流表量程为0~0.6A，

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度中等
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如图甲所示， $L$ 上标有" $6 V 3 W$ "字样，电流表量程为 $0 ~ 0.6 A$ ，电压表量程为 $0 ~ 15 V$ ，变阻器 $R$ 的最大阻值是 $100 Ω$ ．只闭合开关 $S_{1}$ ，滑片置于 $a$ 点时，变阻器连入电路的电阻为 $R_{a}$ ，电流表示数为 $I_{a}$ ；只闭合开关 $S_{2}$ ，移动滑片 $P$ ，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片 $P$ 置于 $b$ 点时，电压表示数 $U_{b} = 8 V$ ，电流表示数为 $I_{b}$ ．已知 $R_{a} : R_{0} = 12 : 5$ ， $I_{a} : I_{b} = 3 : 5$ （设灯丝电阻不随温度变化）。求；

（1）小灯泡的电阻；

（2）定值电阻 $R_{0}$ 和电源电压 $U$ ；

（3）只闭合开关 $S_{1}$ 时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围。

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用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平。

操作方法：（也可以用图描述操作方法）

实验现象：①若桌面水平：　　。

②若桌面不水平：　　。

实验中利用的物理知识：重力的方向总是　　。

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求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻。

（2）小灯泡正常发光 $10 \min$ 消耗的电能。

（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 $50 %$ ，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为 $3 V$ ，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？

（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。

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（1）无人机从地面飞到离地 $20 m$ 高处，至少要多长时间？

（2）无人机从 $20 m$ 高处降落到地面，重力做功是多少？

（3）无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少？

（4）无人机的突出问题是飞行时间短，请提出一个解决问题的合理建议。

机身质量 $/ kg$	2.4	四脚着地总面积 $/ c m^{2}$	10
电池充满后储存电能 $/ J$	36000	最大水平速度 $/ (m \cdot s^{- 1})$	5
机身尺寸 $/ mm$	$400 \times 300 \times 200$	最大上升速度 $/ (m \cdot s^{- 1})$	1

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（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。

（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为 $2.5 V$ ，此时电流表示数（如图乙）为　 $A$ ，则小灯泡的额定功率是　　 $W$ 。

（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为 $R_{0}$ ．先断开开关 $S_{2}$ 、闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 $\frac{U_{额}}{R_{0}}$ ；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关　　、闭合其它开关，读出电流表示数为 $I$ ，灯泡额定功率的表达式为 $P_{额} =$ 　　（用 $R_{0}$ 、 $U_{额}$ 、 $I$ 的代数式表示）。

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（1）你的猜想是　　。

（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是　　法。

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