小明设计了如图1所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小.将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器
题目
小明设计了如图1所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小.将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R
1滑片P相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P始终在a、b间),弹簧的左端固定在墙壁上.当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变.换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f不同,滑动变阻器R
1的阻值也不同.若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R
1的阻值的关系如图2所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V.问:
(1)当滑动变阻器的滑片P指向b端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R
0的阻值至少为多大?
(2)若电阻R
0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化?
答案
(1)当滑动变阻器滑片P指向b端时,R1的阻值为0此时R0的阻值最小值:R0=UI1=3V0.6A=5Ω;(2)由欧姆定律可得电路的总电阻:R=UI2=3V0.2A=15Ω此时R1的接入电阻为:R1′=R-R0′=15Ω-10Ω=5Ω根据图象可知,物体所受...
(1)要保护电流表,则应让电路中电流不超过电流表的最大量程,当滑动变阻器接入电阻为0时电流最大,则由欧姆定律可求得R0的最小值;
(2)由欧姆定律可求总电阻,再由串联电路的电阻规律可求得R1的阻值,由图2可得出物体受到的摩擦力;
(3)由欧姆定律可知当电流表示数变大时,R1的接入电阻的变化,则由图2可知电阻的变化.
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用;电阻的串联.
本题考查学生对欧姆定律的应用及图象的分析能力;本题有多种解法,可以尝试多种解法解答本题.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
我想写一篇关于奥巴马的演讲的文章,写哪一篇好呢?为什么好
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