初中物理能量解答题

图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯 $L$ 标有" $6V1.2W$ "字样，当滑动变阻器的滑片 $P$ 在 $a$ 点时，灯正常发光， $\mathit{AB}$ 两端电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。问：

（1）灯丝的电阻和 $\mathit{AB}$ 两端电压 $U$ 是多少？

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是 $10\Omega$ 时，灯消耗的实际功率是多少？

（3）当滑片 $P$ 位于中点 $b$ 和右端 $c$ 时，灯两端电压之比是 $5:4$ ，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出"绿波通行"，即车辆在绿波路段以如图所示的 $50\mathit{km}/h~55\mathit{km}/h$ 范围内行驶，一路绿灯。在绿波时段，质量是 $1.2\times {10}^3\mathit{kg}$ 的汽车，经过绿波路段上相距 $2.7\times {10}^{3}m$ 的两个路口，用时 $180s$ ，问：

（1）汽车行驶的平均速度是多少？是否"绿波通行"？

（2）若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持 $3000N$ 不变，则汽车的输出功率是多少？

（3）若轮胎与地面接触的总面积是 $0.6m^2$ ，汽车静止时对水平地面的压强是多少？ $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图中 $G$ 是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流） $I_g=1\mathit{mA}$ 的电流表，其电阻 $R_g=100\Omega$ ，图为某同学改装后的电流表电路图， $R_1$ 、 $R_2$ 为定值电阻。若使用 $a$ 和 $b$ 两个接线柱时，电表的量程为 $3\mathit{mA}$ ；若使用 $a$ 和 $c$ 两个接线柱时，电表的量程为 $10\mathit{mA}$ ，求 $R_1$ ， $R_2$ 的阻值。

某家用轿车，重为 $1.5\times {10}^{4}N$ ，当车以 $72\mathit{km}/h$ 的速度匀速直线行驶了 $0.5h$ ，消耗汽油 $3\mathit{kg}$ ，期间受到的阻力为车重的0.08倍。已知汽油的热值为 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$ 。在此过程中，求：

（1）车通过的路程；

（2）牵引力做功的功率；

（3）汽车发动机的效率。

要求测量额定电压为 $2.5V$ 小灯泡的电功率。

（1）按照电路图 $a$ ，将图 $b$ 的实物连接成实验电路。

（2）在电路连接过程中开关应处于 　   状态；闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到 　 　（根据你连接的实物电路图选填"最右端"或"最左端" $)$ 。

（3）实验时某次电压表的示数为 $2.20V$ ，对应电流表的示数如图所示，则小灯泡此时的功率为 　 　 $W$ ；要想测出小灯泡的额定电功率，接下来的操作是： 　 　。

如图是用滑轮组提升建筑材料 $A$ 的示意图，在竖直向下的拉力 $F$ 作用下，使重 $900N$ 的建筑材料 $A$ 在 $5s$ 的时间里，匀速竖直上升了 $1m$ ，绳自由端匀速竖直向下移动了 $2m$ 。在这个过程中，拉力 $F$ 为 $500N$ ，滑轮组的机械效率为 $\eta$ ，拉力 $F$ 做功的功率为 $P$ ．求：

（1）滑轮组的机械效率 $\eta$ ；

（2）拉力 $F$ 的功率 $P$ 。

如图所示，电源两端电压 $U$ 保持不变，电阻 $R_1$ 的阻值为 $6\Omega$ ，电阻 $R_2$ 的阻值为 $18\Omega$ ．当开关 $S$ 闭合时，电压表示数为 $3V$ ．求：

（1）电流表的示数 $I$ ；

（2）电源两端的电压 $U$ 。

实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的保温烧瓶。烧瓶内装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝 $R$ ，甲烧瓶内装有水，乙烧瓶内装有煤油，水和煤油的质量相等，初温相同。水和煤油的比热容如表所示。以上器材均能满足实验要求，请利用上述实验器材，设计一个实验证明：液体温度的变化与液体的比热容有关。请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。

水和煤油的比热容 $/[J·(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\left)\mathrm{}{}^{-1}\right]$

水	$4.2\times {10}^3$
煤油	$2.1\times {10}^3$

在探究"物体动能的大小与物体质量是否有关"的实验中，需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等，小华选用了体积相等、质量不等的金属球 $A$ 和 $B$ ，利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为：如果 $A$ 、 $B$ 两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放，则 $A$ 、 $B$ 两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。