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2.如图所示,电源电压保持不变,L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡,L2、L3完全相同.第一次开关S、S1、S2都闭合时,L1的电功率为25W;第二次只闭合开关S时,L1的电功率为16W.则下列说法正确的是(  )
A.L1、L2两灯丝电阻之比为1:4
B.只闭合S时,L1和L3的功率之比为1:4
C.L1前后两次的电压之比为25:16
D.前后两次电路消耗的总功率之比为25:4

分析 (1)开关S、S1、S2都闭合时,L1、L2并联;只闭合开关S时,L1、L3串联,由电路特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$表示出两次L1的电功率,由此可得的L1、L3电压、电阻关系;
(2)由P=I2R计算只闭合S时,L1和L3的功率之比;
(3)由电路特点和欧姆定律表示出前后两次电路中电流,由P=UI可得两次电路消耗总功率的比.

解答 解:(1)由图知,开关S、S1、S2都闭合时,L1、L2并联,
由并联电路特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得此时L1的电功率:P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=25W…①
由图知,只闭合开关S时,L1、L3串联,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得此时L1的电功率:P1′=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{R}_{1}}$=16W…②
①÷②可得:$\frac{U}{{U}_{1}}$=$\frac{5}{4}$,故C错误;
由电路串联电压特点知,$\frac{{U}_{1}}{{U}_{3}}$=$\frac{{U}_{1}}{U-{U}_{1}}$=$\frac{4}{5-4}$=$\frac{4}{1}$,
由串联电路的分压原理可知:$\frac{{U}_{1}}{{U}_{3}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{3}}$=$\frac{4}{1}$,
L2、L3是完全相同,所以:$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{3}}$=$\frac{4}{1}$,故A错误;
(2)只闭合开关S时,L1、L3串联,两灯电流相等,
所以两灯的电功率比:$\frac{{P}_{1}}{{P}_{3}}$=$\frac{{I′}^{2}{R}_{1}}{I{′}^{2}{R}_{3}}$$\frac{{R}_{1}}{{R}_{3}}$=$\frac{4}{1}$,故B错误;
(3)开关S、S1、S2都闭合时,L1、L2并联,
由并联电路特点和欧姆定律可得电路中电流:I=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{U}{4{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{5}{4}$•$\frac{U}{{R}_{2}}$
只闭合开关S时,L1、L3串联,
由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流:I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{3}}$=$\frac{U}{4{R}_{2}+{R}_{2}}$=$\frac{1}{5}$•$\frac{U}{{R}_{2}}$
由P=UI可得两次电路消耗的电功率之比:
$\frac{P}{P′}$=$\frac{UI}{UI′}$=$\frac{I}{I′}$=$\frac{\frac{5}{4}•\frac{U}{{R}_{2}}}{\frac{1}{5}•\frac{U}{{R}_{2}}}$=$\frac{25}{4}$.故D正确.
故选D.

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,解题的关键是正确判断开关在不同状态下电路的结构,熟练运用公式找到电阻的关键.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

12.如表是小华测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
动滑轮重G/N物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移动距离s/m滑轮组的机械效率η
10.510.10.70.347.6%
20.520.11.10.3①60.6%.
30.540.120.366.7%
(1)请在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)在实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计.
(3)将表格中的数据补充完整①60.6%.
(4)在第三次实验中,钩码上升0.1m所用时间是1.5s,则动力的功率为0.4W.
(5)实验结束后,小华又进一步猜想:滑轮组的机械效率可能与滑轮组细线的绕法有关.为了验证猜想是否正确,小华利用图乙和图丙两个完全相同的滑轮组进行实验探究.若实验测得两滑轮组的机械效率大小相等(相等/不相等),则可初步判断猜想是错误的;
(6)请你为小华同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法:提高物体的重力(减小动滑轮的重、减小滑轮轴上的摩擦等)..

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

13.某兴趣小组在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,用如图所示的装置进行实验.
实验一:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表一.再将木块分别侧放、竖放,重复实验.
实验二:将长方体木块平放在长木板上,用力F拉长木板,当长木板与木块发生相对滑动后,记录弹簧秤的示数于表二.再分别将一个砝码、二个砝码放在木块上,重复实验. 
表一
 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛
 1 木块的重 平放 1.0
 2 木块的重 侧放 1.0
 3 木块的重 竖放 1.0
表二
 实验次数 压力大小 木块放置情况 弹簧秤示数/牛
 1 木块的重 平放 1.0
 2 木块和一个砝码的总重 平放 1.5
 3 木块和二个砝码的总重 平放 2.0
(1)实验一的第3次实验时,木块与长木板之间的滑动摩擦力为1.0牛;
(2)实验一探究的问题是滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关;
(3)表二中的实验数据可得出的结论是在接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大.

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深10m,物体重G=4×103N,汽车重G=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍.请计算:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率是多少?(保留一位小数)
(3)汽车的牵引力是多大?
(4)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是多少?

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

17.空气净化器能有效改善室内空气质量,如图是某四层塔式空气净化器的原理图.相关参数如下表所示:
产品名称某某空气净化器
额定电压220V~50Hz
工作档位待机1档2档3档4档5档6档
功率(W)0.9234475103123148
净化空气量(m2/h)-120240360500610760
噪音(dB)/声压级-233239474955
请回答下列问题:
(1)该净化器在2档正常工作时的电流为多少?
(2)该净化器在4档正常工作时,净化45m2的空气需要多长时间?
(3)晚上可将净化器调至1档,以减弱噪音对睡眠质量的影响,请计算该净化器在1档连续正常工作8小时共消耗多少电能?

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

7.南南同学用两节干电池串联作电源来测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,电路图如图所示,拟分别测量小灯泡两端电压为2V、2.5V、3V时的实际功率.
(1)按要求连接好电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于B端;
(2)闭合开关,移动滑片P,完成了2V、2.5V的测量后,南南同学发现将滑片移到A端时,的示数也只达到2.8V,不能达到3V,你认为可能的原因是电源旧,内阻大,分去一部分电压;
(3)南南同学记录的实际数据如表所示,则其小灯泡的额定功率为0.75W;
次数123
电压/V2.02.52.8
电流/A0.280.300.31
(4)南南同学分析1、2、3组数据,发现三次小灯泡的电阻逐渐增大,你认为造成小灯泡电阻增大的原因是灯丝温度发生了变化.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,在新型汽车的研制中,将汽车模型放在风洞中固定不动,让风(流动的空气)高速迎面吹来,真实地模拟汽车在空气中高速运动的情形.在此情境中下列说法正确的是(  )
A.汽车模型相对于风洞是运动的B.汽车模型相对于风是运动的
C.风相对于风洞是静止的D.风相对于地面是静止的

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

11.小可为测量如图中酸奶的密度,先借助天平测量了一些数据并记录在下表中,则酸奶的密度为1.15×103kg/m3,然后观察了盒上标注的净含量,计算出酸奶的体积为200mL.
测量步骤 ①测整盒酸奶的质量  ②喝掉部分酸奶后,测质量 ③用纯净水将喝掉的酸奶补齐后,测质量
 测量数据 238.7g151.3g 227.3g 

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

9.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),将4kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是4.2×103J/(kg•℃).

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