(2)在电路中应选用滑动变阻器R2(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一定的阻值,根据实验要求,这一阻值为650.0Ω;滑动变阻器的滑片应置于b(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是保证报警器的安全使用。
②将开关向c(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
【考点】N6:伏安法测电阻
【专题】13:实验题;31:定性思想;46:实验分析法;535:恒定电流专题.
【分析】(1)分析实验,明确实验原理,根据题目要求即可明确电路结构;
(2)根据欧姆定律确定电路中的电阻,则可明确滑动变阻器的选择;
(3)根据仪器原理进行分析,明确电阻箱的作用以及实验过程和实验安全的分析,则可以明确滑动变阻器的调节和实验现象。
【解答】解:(1)根据题意可知,本实验要求能用电阻箱进行校准,故电阻箱应与热敏电阻并联,利用单刀双掷开关进行控制; 它们再与报警器和滑动变阻器串联即可起到报警作用; 故连线如图所示;
(2)电压为18V,而报警时的电流为10mA;此时电阻约为:R==1800Ω; 而热敏电阻的阻值约为650Ω;故滑动变阻器接入电阻约为1150Ω;故应选择R2;
(3)①因要求热敏电阻达到60°时报警;此时电阻为650Ω;故应将电阻箱调节至650Ω;然后由最大调节滑动变阻器,直至报警器报警;故开始时滑片应在b端;目的是让电流由小到大调节,保证报警器的安全使用;
②将开关接到C端与电阻箱连接,调节滑动变阻器直至报警器开始报警即可;然后再接入热敏电阻,电路即可正常工作;
故答案为:(1)如上图;(2)R2;(3)①650.0,b,保证报警器的安全使用;②c;报警器开始报警。
【点评】本题关键在于明确实验原理,分析实验步骤是解题的关键,通过实验步骤才能明确实验的目的和实验方法;从而确定各步骤中应进行的操作和仪器的使用情况。
11.(14分)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。求
(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;
(2)金属棒运动速度的大小。
【考点】BB:闭合电路的欧姆定律;CC:安培力;D9:导体切割磁感线时的感应电动势
【专题】11:计算题;32:定量思想;4C:方程法;53C:电磁感应与电路结合.
【分析】(1)对ab、cd棒根据共点力平衡列式求作用在金属棒ab上的安培力的大小
(2)根据安培力公式,感应电动势和闭合电路欧姆定律联立求解
【解答】解:(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd的支持力大小为.对于ab棒,由力的平衡条件得
②
对于cd棒,同理有
④
联立①②③④式得
F=mg(sinθ﹣3μcosθ)⑤
(2)由安培力公式得
F=BIL⑥
这里I是abcda中的感应电流.ab棒上的感应电动势为
ɛ=BLv⑦
式中,v是ab棒下滑速度的大小,由欧姆定律得
⑧
联立⑤⑥⑦⑧式得