【題目】如圖甲是定值電阻的和標有“8V 8W”燈泡L的關系圖像如圖甲所示。電源電壓恒定不變,滑動變阻器的最大阻值為12Ω 。當開關 S、S2 閉合, 開關 S1 斷開,將滑動變阻器的滑片 P 滑到b端時,電流表的示數(shù)為0.5A。求:
(1)燈泡正常發(fā)光10s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量;
(2)電源電壓;
(3)當開關 S、S1、S2同時閉合,調節(jié)滑片P,求電路消耗的最大功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)燈泡燈絲發(fā)光是完全利用電流熱效應工作的,所以其正常發(fā)光10s產(chǎn)生的熱量等于其消耗的電能,即
(2)當開關S、S2閉合、S1斷開,滑動變阻器滑片P置于b端時,燈泡L與滑動變阻器最大阻值串聯(lián),此時電流表的示數(shù)為0.5A,由甲圖可知燈泡此時兩端電壓為2V,變阻器兩端電壓
電源電壓為滑動變阻器和燈泡兩端電壓之和
(3)當開關S、S1、S2同時閉合時,燈泡L與定值電阻R1并聯(lián),再于滑動變阻器R2串聯(lián),根據(jù)P=可知,電路消耗的功率要最大,則電路的總電阻要最小,即當滑片置于a端時,滑動變阻器阻值為零,電路消耗的功率最大,此時電路中只有燈泡L與定值電阻R1并聯(lián)。此時燈泡和電源電壓相等,都為8V,燈泡正常發(fā)光,其功率
由甲圖可知,R1的電阻為
則R1消耗的功率
所以電路消耗的最大功率
答:(1)燈泡正常發(fā)光10s,電流通過燈泡產(chǎn)生的熱量為 ;
(2)電源電壓為;
(3)當開關 S、S1、S2同時閉合,調節(jié)滑片P,電路消耗的最大功率為。
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【題目】在家庭電路中熱水器單獨工作5min,如圖所示的電能表的轉盤轉了250r,熱水器的實際功率為_____W;若不計能量損失,這段時間內熱水器中50L的水可升溫____℃(保留兩位小數(shù))。由于熱水器的功率遠大于冰箱,從安全用電的角度考慮,熱水器的電源線比冰箱的要____一些(選填“粗”或“細”)。[已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)]。
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【題目】如圖所示是小明利用光敏電阻為居民樓門口設計的一種智能照明電路,L為“220V 22W”的照明燈,天暗時自動發(fā)光,天亮時自動熄滅,電磁鐵A的線圈電阻忽略不計。控制電路中,電源電壓為4.5V。R1為阻值18Ω 的定值電阻。R2為光敏電阻,其阻值會隨著光強的變化如下表所示。
光強 E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電阻 R2/Ω | 72 | 36 | 24 | 18 | 14.4 | 12 |
(1)燈L正常工作時,通過它的電流是多少____?
(2)當光強為8cd 時,燈會自動熄滅,此時 R2 阻值為多少____?1分鐘內R1上產(chǎn)生的熱量為多少_____?
(3)小明想讓光強為6cd 時,燈就能自動熄滅,小明的方案是__________。
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【題目】某同學用自制的水凸透鏡做凸透鏡成像實驗,在光屏上得到一個清晰的像,如圖所示。如果再向水透鏡內注一些水,使水透鏡的焦距變小,要重新在光屏上得到清晰的像,下列措施可行的是
A.蠟燭和水透鏡的位置不變,光屏向右移動
B.光屏和水透鏡的位置不變,蠟燭向左移動
C.蠟燭和光屏的位置不變,水透鏡向右移動
D.蠟燭、水透鏡和光屏的位置不變,在靠近水透鏡左側放置一個合適的凹透鏡
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【題目】電子設備的小型化、高度集成化以及高功率等對散熱技術提出了新的挑戰(zhàn),為使電子器件正常工作,常用熱管進行降溫。如圖所示某一電子設備中熱管的工作原理圖,熱管一端為蒸發(fā)端,另一端為冷凝端。工作時熱量迅速從蒸發(fā)端流向冷凝端,請分析說明熱管能迅速使設備降溫的原因。
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【題目】圖甲是一個用電壓表的示數(shù)的變化反映溫度變化的電路原理圖,其中電源電壓U=4.5V且保持不變,電壓表的量程為0~3V,R0是300Ω的定值電阻,R1是熱敏電阻,其阻值隨環(huán)境溫度變化的關系如圖乙所(0℃為最低溫度)。若閉合開關S( 。
A.電壓表的最小示數(shù)是1.5VB.環(huán)境溫度為40℃時,熱敏電阻的阻值是1500Ω
C.電壓表的示數(shù)越小,環(huán)境溫度越高D.此電路允許的最高環(huán)境溫度為60℃
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【題目】如圖甲所示的電路“研究電流和電阻的關系”,電源電壓為3V,定值電阻有5Ω,10Ω,15Ω,滑動變阻器有(20Ω 1A),(10Ω 1A)兩種規(guī)格。請解答下列各問題:
(1)用筆畫線代替導線將圖甲的電路連接完整;(導線不能交叉)
(________)
(2)小明接入5Ω的電阻,移動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)達到某值時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時電路中的電流為________A;
(3)換成10Ω電阻,保持電壓表的示數(shù)不變,滑動變阻器的滑片應該向_____(選填“A”或“B”)端移動;
(4)實驗中保持________V的電壓不變,為了完成實驗應該選擇________滑動變阻器;
(5)小紅在做此實驗時,測得數(shù)據(jù)如下表所示,分析表中數(shù)據(jù)不能得出“電流和電阻成反比”的結論。原因是____________;
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 |
電阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
電流/A | 0.3 | 0.2 | 0.14 |
(6)小紅改進實驗后,通過實驗得出的正確結論是:____________。
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【題目】閱讀短文,回答問題。
無鏈條電動自行車
無鏈條電動自行車,被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”。它相比傳統(tǒng)自行車具有很多優(yōu)點,如:省力、耐用、安靜、結構簡單等,因此,無鏈條電動自行車是城市中一種理想的交通工具。
如圖所示為一種在售的無鏈條電動自行車。它結合了電子動力和人體動力,此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量,也可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量。騎行者踩腳踏板的動能可轉化為電能,存儲在自行車框架中的鋰電池內,之后通過電動機驅動后輪轉化成動能,以此驅動自行車前進。因此使騎行者騎得更省力,同時也能減少對環(huán)境的污染。
為了保證電動車的續(xù)航能力,該車采用了能量密度大的鋰電池,其能量密度達0.2kW·h/kg,能量密度是指存儲能量與電池質量的比值。下表是該無鏈條電動自行車的主要技術參數(shù)(表中電池容量=放電電流×放電時間,例如,1Ah 是指以1A的電流能連續(xù)工作 1h):(g 取10N/kg)
整車 | 整車質量 | 40kg |
最大車速 | 26km/h | |
最大噪聲 | ≤30dB | |
鋰電池 | 電壓 | 40V |
容量 | 10Ah | |
電動機 | 額定功率 | 180W |
(1)電動車行駛時極為安靜是從 ______(選填“聲源處”或“傳播途中”)減弱噪聲的,與汽車相比,電動車啟動較快的原因之一是因為其質量小,具有的 _____較。
(2)圖中這款車的鋰電池最多所能儲存的電能約為 _____J,鋰電池的質量為__________kg,測試時若質量為 60kg 的騎行者不踩腳踏板,僅靠鋰電池驅動,在平直路面上最多可連續(xù)勻速行駛2.7×104m,已知行駛時的阻力為車對地面壓力的 0.04倍,則電動機的效率為________%。若騎行者同時踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量, 這種“混合動力驅動”可使車連續(xù)勻速行駛3.6×104m,則“混合動力驅動”時人所提供的能量與“電力驅動”時鋰電池提供的能量之比為 ________。
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【題目】疫情防控期間,進入超市、車站等場所必須用手機掃健康碼如圖所示,然后憑“綠碼”放行,手機掃描二維碼相當給二維碼拍照。下列關于“手機掃碼”的說法正確的是( 。
A.紙張上的二維碼是光源
B.掃描時二維碼要位于攝像頭2倍焦距以外
C.要使二維碼成的像變大,要將攝像頭遠離二維碼
D.二維碼通過攝像頭成的是正立的實像
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