【題目】如圖所示,電源電壓恒為6V,燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣(燈絲電阻不變)。 當(dāng)S1、S2都閉合,且滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為1.1A,此時(shí)燈泡的功率為P1,當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),燈泡實(shí)際消耗的功率為P2,且P2 : P1=l : 4。求:

(1) 燈泡的額定電流;

(2) R2的最大阻值;

(3) 當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電路消耗的最小功率;

(4) 當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1工作2min消耗的電能,

【答案】見(jiàn)解析

【解析】(1)由P=UI知道,燈泡的額定電流是:IL =PL/UL=3W/6V=0.5A;

(2)當(dāng)S1、S2 都閉合時(shí),R2 與燈泡L并聯(lián),電流表測(cè)干路電流;

此時(shí)燈泡的實(shí)際電壓是:UL實(shí) =U=6V=UL ,所以燈泡正常發(fā)光,即P1 =PL =3W,所以,通過(guò)燈泡的實(shí)際電流是:IL =IL =0.5A,

由并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知,通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是:I2 =I-IL =1.1A-0.5A=0.6A,

I=U/R知道,滑動(dòng)變阻器R2 連入電路的電阻是:R2′=U/I2=6V/0.6A=10Ω;

由于此時(shí)滑片P在中點(diǎn),所以R2 的最大阻值是:R2 =2R2′=2×10Ω=20Ω;

(3)由電路圖知道,當(dāng)S1 、S2 都閉合時(shí),R2 與燈泡L并聯(lián),此時(shí)滑動(dòng)變阻器若為最大阻值,則電路消耗的功率最。

此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2 的功率是P=U2/R2=(6V)2/20Ω=1.8W,

由于并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作、互不影響,此時(shí)燈泡的功率仍然是額定功率P=PL =3W,

所以電路消耗的最小功率是P最小 =PL+P=3W+1.8W=4.8W

(4)根據(jù)P=U2/R知道,燈泡的電阻是:RL =U2L/PL=(6V)2/3W=12Ω,

當(dāng)S,1 、S2 都斷開(kāi)時(shí),R1 與燈泡L串聯(lián),由于P2P1 =1:4,所以P2 =P1/4 =3W/4=0.75W;

P=U2/R可得,燈泡兩端電壓:UL =

串聯(lián)電路中的電流是:I′=UL/RL=3V/12Ω=0.25A,

由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可知,R1 兩端的電壓:U1 =U-UL =6V-3V=3V,

R1工作2min消耗的電能是:W1 =U1 I′t=3V×0.25A×2×60s=90J

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,屹立在仙游菜溪巖上的心動(dòng)石,給人以危險(xiǎn)的感覺(jué),原因是它具有較大的(

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【題目】在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí),小明提出了如下猜想:

猜想一:彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān);

猜想二:彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān);

猜想三:彈性勢(shì)能的大小與彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)

猜想四:彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)。

(1)為驗(yàn)證猜想一,他設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)將同一彈簧壓縮_____(選填相同不同)的長(zhǎng)度(彈簧被壓縮后未超過(guò)其彈性限度),將小球置于彈簧的右端,松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上,分析比較_____,從而比較彈性勢(shì)能的大小。

(2)為驗(yàn)證猜想二,在其他因素相同時(shí),需選用_____不同的兩根彈簧,實(shí)驗(yàn)時(shí)將兩根彈簧壓縮_____(選填相同不同)的長(zhǎng)度,將小球置于彈簧的右端,松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時(shí),若_____,說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。

(3)若水平面絕對(duì)光滑,本實(shí)驗(yàn)將_____(選填不能)達(dá)到探究目的。

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【題目】如圖所示,圓柱體甲和裝有適量某液體的圓柱形容器乙的底面積之比為3:4,把它們平放在同一水平桌面上。在甲物體上,沿水平方向截取一段長(zhǎng)為x的物體A,并平穩(wěn)放入容器乙中,用力使物體A剛好浸沒(méi)在液體中(A不與容器乙接觸,液體無(wú)溢出)。截取后,甲、乙對(duì)桌面的壓強(qiáng)截取長(zhǎng)度x的變化關(guān)系如圖所示。已知甲的密度為0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和質(zhì)量均忽略不計(jì),g10N/kg。下列說(shuō)法正確的是

A. 圓柱體甲截取前和容器乙中的液體質(zhì)量之比為3:2

B. 圓柱體甲截取前對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1000Pa

C. 容器乙中液體的密度為0.4×103kg/m3

D. 容器乙中未放入物體A時(shí),液體的深度為8cm

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【題目】下列說(shuō)法中不正確的是(

A.甲圖中,當(dāng)接通電源時(shí)金屬桿由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),若磁場(chǎng)方向保持不變,改變電流方向,金屬桿依然由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)

B.乙圖是電動(dòng)機(jī)的工作原理圖,此裝置使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.丙圖中,當(dāng)磁體不動(dòng)、導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),與導(dǎo)體棒不動(dòng)、磁體向右運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

D.丁圖是發(fā)電機(jī)的工作原理圖,此裝置使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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【題目】201829~25日,第23屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在平昌郡舉行。如圖所示是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在冬奧會(huì)上參加比賽項(xiàng)目時(shí)頑強(qiáng)拼搏的英姿,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A. 甲圖中:速度滑冰運(yùn)動(dòng)員在水平冰道上向后蹬地,人就前進(jìn),說(shuō)明物體間力的作用是相互的

B. 乙圖中:自由滑雪運(yùn)動(dòng)員在空中加速下落過(guò)程中他的慣性越來(lái)越大

C. 丙圖中:運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后,冰壺滑行變慢是因?yàn)榱Ω淖兞宋矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

D. 丁圖中:花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員單腳勻速轉(zhuǎn)彎,她所受的重力和支持力是一對(duì)平衡力

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【題目】(2017·荊門)圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光燈電路,圖中小燈泡的額定電壓為3 V,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端滑到最右端的過(guò)程中,測(cè)得小燈泡的IU關(guān)系圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )

           

A. 電源電壓為3 V

B. 小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10 Ω

C. 小燈泡實(shí)際功率越大,燈絲電阻越大

D. 小燈泡的最小功率為0.1 W

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【題目】如甲圖所示的電路中,電源電壓為16V恒定不變,R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,閉合開(kāi)關(guān)S后,在滑片P滑動(dòng)的過(guò)程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息可知,下列判斷正確的是

A.R0的阻值是10

B.電路的最大總功率是25.6W

C.R0的最小功率是3.2W

D.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是70

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【題目】為響應(yīng)國(guó)家低碳環(huán)保,節(jié)能減排的號(hào)召,我市新上線一批以天然氣為燃料的新型公交汽車,其參數(shù)如圖所示某次行駛過(guò)程中,汽車搭載人員及物品共3000kg所受阻力為總重力的0.01倍。在40s時(shí)間內(nèi)勻速直線行駛400m,共消耗天然氣0.025kg(天然氣完全燃燒,其熱值為6.4×107J/kg,g=10N/kg)。針對(duì)此次行駛過(guò)程,求:

(1)汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)

(2)汽車的功率

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

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