分析 (1)根据电路故障现象分析电路故障原因.
(2)分析清楚电路结构,应用并联电路特点、串联电路特点,欧姆定律与电功率公式求出电阻阻值.
(3)根据电功率公式求出电源电压,应用串并联电路特点与欧姆定律求出通过电阻的电流,然后由电功率公式求出电功率.
解答 解:(1)由图示电路图可知,移动滑片不能改变电压表示数,
可能是滑动变阻器出现断路或者变阻器同时接上或同时接下面的两个接线柱;
(2)排除故障后,S闭合,滑片在正中间时,R1与$\frac{1}{2}$R2并联后$\frac{1}{2}$R2串联再与R3并联再与R4串联,
R1与$\frac{1}{2}$R2并联后的电阻R1-2=$\frac{{R}_{1}×\frac{1}{2}{R}_{2}}{{R}_{1}+\frac{1}{2}{R}_{2}}$=$\frac{12Ω×\frac{1}{2}×12Ω}{12Ω+\frac{1}{2}×12Ω}$=4Ω,
再与$\frac{1}{2}$R2串联后的总电阻R总=R1-2+$\frac{1}{2}$R2=4Ω+6Ω=10Ω,
由题意可知:U1-2=U3=6V,
所以干路电流I4=I=I1-2+I3=$\frac{6V}{10Ω}$+$\frac{6V}{2.5Ω}$=3A,
所以此部分电功率P=UI=6V×3A=18W,
所以P4=P总-P=(I4)2R4,
即36W-18W=(3A)2R4,解得:R4=2Ω;
(3)由P总=U电源I,U电源=$\frac{{P}_{总}}{I}$=$\frac{36W}{3A}$=12V,
当S断开后,R1与$\frac{1}{2}$R2并联后$\frac{1}{2}$R2串联再R4串联,
电路的总电阻R总′=R总+R4=10Ω+2Ω=12Ω,
所以干路电流I′=$\frac{U}{{R}_{总}′}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A,
R2右半边电功率P右=(I′)2×$\frac{1}{2}$R2=(1A)2×6Ω=6W,
R1与R2左半边并联后电流等于干路电流1A,
即I1+I左=1A
根据分流原理$\frac{{I}_{1}}{{I}_{左}}$=$\frac{6Ω}{12Ω}$,
所以I左=$\frac{2}{3}$A,
所以R2左半边功率P左=(I左)2×$\frac{1}{2}$R2=($\frac{2}{3}$A)2×6Ω=2.67W,
故P2=P左+P右=2.67W+6W=8.67W.
答:(1)滑动变阻器可能出现断路或者变阻器同时接上或同时接下面的两个接线柱;
(2)固定电阻R4的阻值是2Ω;
(3)S断开后,R2的电功率为8.67W.
点评 本题考查了电路故障分析、求电阻、电功率问题,分析清楚电路结构,应用串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.
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:选择题
A. | 用力顶住一头尖的铅笔两端,两手感觉不同,说明力的作用效果与受力面积有关 | |
B. | 将书橱内的书拿出一些,推动书橱较为轻松,说明压强大小与压力大小有关 | |
C. | 用弹簧测力计吊起重物没入水中,慢慢下沉,弹簧测力计示数不变,说明浸没的物体所受的浮力与深度无关 | |
D. | 用手推一下铅笔,铅笔会在桌面上滚动,说明力能改变物体的运动状态 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0.15A | B. | 0.25A | C. | 0.37A | D. | 0.45A |
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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:选择题
A. | 使用定滑轮一定不省力 | |
B. | 使用动滑轮一定省力 | |
C. | 使用滑轮组可以省力,同时也可以省距离 | |
D. | 使用动滑轮提升物体时,拉力大小是被提升重物所受重力的$\frac{1}{2}$ |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
小车的位置 | A | B | C | D | E | F |
距A点的距离(cm) | 0.0 | 10.0 | 20.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 |
小车运动时间(s) | 0 | 5 | 9 | 12 | 14 | 15 |
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