【题目】如图甲所示电路,当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。求:
(1)定值电阻R2的阻值及电源电压
(2)滑片从一端滑到另一端的过程中,滑动变阻器消耗的最大功率
【答案】(1)3Ω;8V;(2)4W
【解析】
由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑片右移时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知,R1和R2两端的电压变小,则电压表V2的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且R1两端的电压变小,所以R2和R3两端的电压之和变大,即电压表V1的示数变大,所以图乙中AC表示电压表V2与电流表A示数的关系,BC表示电压表V1与电流表A示数的关系,则当滑片位于右端时,总电阻最大,电路中电流最小,由图象可知,电流表A的示数I小=0.5A,电压表V1的示数U1=7.5V,电压表V2的示数U2=1.5V,由I=可得,定值电阻R2与变阻器的总电阻分别为:R2===3Ω;当R3接入电路中的电阻最大时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U1+I小R1=7.5V+0.5A×R1,当滑片位于左端时,总电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,U′1=U′2=6V,电路中的电流I大=2A,则电源的电压:U=U′1+I大R1=6V+2A×R1,因电源的电压不变,所以,7.5V+0.5A×R1=6V+2A×R1,解得:R1=1Ω,电源的电压:U=U1+I小R1=7.5V+0.5A×1Ω=8V;
(2)设R=R2+R1=3Ω+1Ω=4Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I=,则变阻器消耗的电功率:P=I2R3=()2R3====,当R3=R=4Ω时,变阻器消耗的电功率最大,则P大===4W。
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【题目】如图所示,灯L标有“6 V 3 W”字样,电源电压恒为6 V,定值电阻R=6Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化。求:
(1)灯L正常发光时的电阻是多少?
(2)只闭合S1、S3时,电阻R在60 s内产生的热量是多少?
(3)要使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0),各开关的合闭情况应如何?此时的最小电功率为多少?
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【题目】如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图.(取g = 10N/kg)
(1)实验步骤C和D可以探究浮力大小与____________________的关系,步骤B和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮,步骤A和________可以测出物块排开的水所受重力G排;比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系F浮_____G排.(填“>”、“<”或“=”)
(2)图乙是物块缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图象.分析图象,可得关于浮力大小的初步结论:
①物块浸没前,物体浸入水中深度越深,物块所受的浮力越大;
②物块浸没后,所受的浮力大小与__________无关.
(3)此物块的密度是_________g/cm3.
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【题目】饮水机是一种常用的家用电器,图甲为饮水机结构剖面图,其加热水槽部分工作原理电路图如图乙所示,其中S是温控开关,R1是加热电阻,R2是定值电阻。当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另处于保温状态.请回答下列问题:
(1)当开关S与________接触时,此时饮水机处于保温状态。
(2)若饮水机加热时加热管的功率为550W,而保温时加热管的功率为88W,求电阻R2的阻值____(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值)。
(3)如图甲控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。己知浮体A的体积为55cm3,阀门C的横截面积为1cm2;浮体A与阀门C共重0.15N,(不计大气压强)。求:
①浮体A浸没时所受浮力为多大?______
②桶内水位的最大高度是多少?__________
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【题目】电热水器使用三线插头,分别与火线、零线和______线相连,小红家的电热水器内装有50kg的水,将其单独接入家庭电路中,热水器工作正常,要使热水器的水升高10℃,则这些水吸收的热量为_______J;在此过程中,热水器的热效率为70%,则如图所示的电能表的转盘会转过_________转。(不计热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)
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【题目】小华家在网上购买了一个家用电吹风,说明书上有其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。让电吹风正常工作,下面的问题请你来解答:
热风温度 | 50-75℃ |
额定功率 | 热风时:990W |
冷风时:110W | |
额定电压 | 220V |
质量 | 0.4kg |
(1)电吹风吹冷风时,通过电动机的电流是多大?
(2)电热丝工作时的电阻是多大?
(3)电吹风内电动机的电阻是1Ω,电吹风吹冷风30min产生的热量是多少?
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【题目】无线电充是一种增加手机续航时间的方式,无线充电的技术原理是:电流流过充电 座的“送电线圈”产生磁场,手机中的“受电线圈”靠近该磁场时就会产生感应电流,给智 能手机充电,如图所示,“受电线圈”处用到的实验原理与下列图中相同的是
A. B.
C. D.
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【题目】小明某天早上 7 点出门上学时,忘记关闭电热毯,晚上19点回到家,期间电能表示数从图甲变至图乙(不考虑其他用电器耗电情况),则电热毯的功率约为_____________W,消耗的电能转化为___,如果这些电能全部用来供电热水壶使用,在 1 标准大气压下可以将 10kg20℃的冷水加热至____℃.
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【题目】近日,波士顿动力放出全新视频,物流机器人Handle作为主角,它用气动吸盘抓取30磅(约13.6kg)左右的箱子,并可以把箱子整整齐齐叠在一起,这意味着Handle很可能在“叠登高”游戏中碾压你。如图所示,Handle提着箱子静止不动。下列说法正确的是
A. Handle加速启动时,受到的合力一定为零
B. Handle的轮子凹凸不平,是为了减小摩擦
C. Handle对箱子的“吸力”与箱子对Handle的“吸力”是一对相互作用力
D. Handle静止时,惯性消失
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