分析 (1)只闭合开关S1时,EF和DF段电阻串联,根据欧姆定律求出三种情况下电路中的总电阻,根据电阻的串联结合EF在两中点间时电路的总电阻求出EF段的电阻,然后求出CD电阻;
(2)知道电流表示数为I2时电路中的总电阻,然后求出电路总电阻的变化量△R左;
根据P=I2R求出EF消耗的功率与根据P=UI求出电路消耗的总功率,然后即可求出之比;
(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关时,EF段电阻和CD段电阻并联,根据并联电路的电压特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得出他们消耗的电功率,两者之和即为电路消耗的总功率.
解答 解:(1)只闭合开关S1时,EF和DF段电阻串联,根据欧姆定律可得
EF垂直放置在AB、CD的中点间时电路中的电阻R中=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{1A}$=12Ω,
设EF、CF、DF三段电阻丝的电阻为R,则EF垂直放置在AB、CD的中点间时电路中的电阻:
R中=2R=12Ω,
解得:R=6Ω,
所以,REF=6Ω,RCD=2R=12Ω;
(2)把EF从两中点间向左边移动一段距离后电路中的总电阻
根据欧姆定律可得:
电路中的总电阻R左=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω,
总电阻变化了△R左=R左-R中=20Ω-12Ω=8Ω;
由于串联电路中各处的电流相等,
则EF消耗的功率PEF=I22REF=(0.6A)2×6Ω=2.16W,
电路消耗的总功率P=UI2=12V×0.6A=7.2W,
故PEF:P=2.16W:7.2W=3:10.
(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关时,EF段电阻和CD段电阻并联,
由于并联电路中各支路两端的电压相等,
则EF段电阻和CD段电阻消耗的电功率分别为:
PEF=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{EF}}$=$\frac{(12V)^{2}}{6Ω}$=24W,PCD=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{CD}}$=$\frac{(12V)^{2}}{12Ω}$=12W,
电路消耗的总功率:
P=PEF+PCD=24W+12W=36W.
答:(1)均匀裸电阻丝CD和EF的电阻各是12Ω、6Ω;
(2)把EF从两中点间向左移动,电流表示数为I2时,电路的总电阻变化了8Ω;此时裸电阻丝EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比是3:10;
(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关,裸电阻丝EF与CD组成的是并联电路;此时电路消耗的总功率是36W.
点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,分清EF移动时电路的连接方式是解决本题的关键.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 用脚向后蹬地,滑板向前滑行,是因为力的作用是相互的(a图) | |
B. | 人对滑板的压力和滑板对人的支持力是一对平衡力(b图) | |
C. | 滑板底部安装轮子是为了用滚动代替滑动从而减小摩擦 | |
D. | 滑板在水平地面滑行是因为人和滑板具有惯性(b图) |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 光的漫反射 | B. | 反射现象中光路可逆 | ||
C. | 光的镜面反射 | D. | 光的直线传播 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 选用水作为冷却汽车发动机的物质 | |
B. | 选用塑料制作电源插座的外壳 | |
C. | 选用塑料泡沫制作影视场景的“滚石” | |
D. | 选用液态氢作为火箭发动机的燃料 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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