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【题目】如图所示,电源电压恒为20V,小灯泡L标有“12V 4.8W”字样,滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样,电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6AR1为一定值电阻。当闭合开关S1时,灯泡L恰好正常发光,不计温度对灯丝电阻的影响,那么,通电15sR1消耗的电能为__________J;在保证电路安全情况下,电路消耗的最大功率与最小功率之比为__________

【答案】48 121

【解析】

[1]灯泡L正常发光时的电流

IL==0.4A

当闭合开关S1时,灯泡和R1串联,灯泡L恰好正常发光,灯泡两端的电压是12V,由串联电路电压的规律可知电阻R1两端的电压

U1=U-UL=20V-12V=8V

由串联电路电流的规律可知通过R1的电流等于灯泡L1的电流,即

I1=IL=0.4A

通电15sR1消耗的电能为

W=U1I1t=8V×0.4A×15s=48J

[2]灯泡的电阻

RL==30Ω

R1的阻值

R1==20Ω

若闭合S1S2S3时,灯泡被短路,滑动变阻器和定值电阻R1并联,由变阻器的字样可知通过变阻器的最大电流是1A,此时变阻器的电功率最大

P滑最大=UI滑最大=20V×1A=20W

R1的电功率

P1==20W

电路的最大功率

P最大= P滑最大+ P1=20W+20W=40W

灯泡的电阻大于定值电阻R1的阻值,所以只闭合开关S3时,灯泡和滑动变阻器串联,当电压表示数最大为15V时,滑动变阻器的电阻最大,电路的总电阻最大,总功率最小,灯泡两端的电压为

UL′=U-U′=20V-15V=5V

通过灯泡的电流

IL=

电路的最小功率

P最小= UIL=20V×A=W

电路消耗的最大功率与最小功率之比为

P最大P最小=40WW=12∶1

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】在“探究串联电路中电流的规律”实验时,小明的操作过程如下:

1)提出问题:串联电路中各处的电流有什么关系?

2)猜想与假设:_________________________________

3)设计并进行实验:

①设计实验电路图,作出对应的电路图(请将电流表接入电路A点,并在虚框内画出相应的电路图);

______

②按电路图连接电路时,要求各元件连接的位置与电路图中元件符号的位置________,同时开关应处于________状态;

③分别把电流表接入图中ABC三处,并分别测出ABC三点的电流IAIBIC

④换用不同规格的灯泡再进行几次测量;

⑤注意正确使用电流表,把实验结果如实地记录下来,并填写在下表.

实验次数

A点的电流IA

B点的电流IB

C点的电流IC

1

0.2

0.2

0.2

2

0.3

0.3

0.3

4)实验结论:串联电路的电流特点:__________;可用公式表达式为:___

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图(甲)所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图(乙)所示,则:

1时,物体没有被拉动,此时物体受到的阻力__________推力(填“>”、“=”或“<”);

2~6s物体受到的摩擦力是___________N

3)第6s末到第9s末,推力F做的功是_______J

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图(甲)所示是一款机械鼠标,它的按键相当于一个杠杆,图(乙)是鼠标左键的简易构造图,AO为按键,O是支点,按键下有一个复位弹簧,复位弹簧对按键的阻力为F2,此杠杆属于______(填“省力”或“费力”)杠杆;按下按键时,复位弹簧被压缩,它的弹性势能将______(填“变大”、“不变”或“变小”)。鼠标上装有LED灯,通常在实验室里能够利用LED 判断电路中的电流方向,这是因为发光二极管具有__________的性质。

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】阅读材料,回答问题。

某同学在探究弹性势能大小与形变量的关系时,猜测弹性势能可能与形变量x成正比,也可能与形变量的平方x2 成正比。用如图所示的装置进行探究,将弹簧套在光滑竖直杆上且底端固定在水平面上,刻度尺与杆平行,进行了如下操作:

①弹簧处于自由状态时,读出其上端距水平面的高度h0

②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端,竖直向下按压铁块,读出此时弹簧上端到水平面的高度h1

③释放小铁块,当铁块上升到最大高度时,读出铁块下端到水平面的高度h2

④改变弹簧的压缩长度,重复步骤②③,将测出的数据记录在表格中,并计算出弹簧的形变量x、形变量的平方x2和小铁块上升的距离Δh

实验次数

h0/m

h1/m

h2/m

x/m

x2/m2

Δh /m

1

0.50

0.40

0.55

0.10

0.01

0.15

2

0.50

0.30

0.90

0.20

0.04

0.60

3

0.50

0.20

1.55

0.30

0.09

1.35

4

0.50

0.15

2.00

0.35

0.12

1.85

(1)实验中弹簧的形变量x_________________(用所测物理量符号表示);

(2)本实验中,弹簧弹性势能大小是通过______________来间接反映的;

A.h1 B.h2 C.h2h0 D.h2h1

(3)该同学根据表中数据分别做出图(甲)Δhx和图(乙)Δhx2图像,由此得到的结论是弹簧弹性势能的大小与 ___________成正比。

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】图甲是小红家刚买的一个蛋糕机,该蛋糕机配有很多卡通模型,可以做出多种多样的创意小蛋糕,其简化电路图如图乙所示,下表是该蛋糕机的相关参数。求:

(1)该蛋糕机处于低温挡工作10min电流做的功;

(2)R1的阻值;

(3)小红家的电能表上标有“3600revs/kW·h)”的字样,她将家中的其他用电器都与电源断开,仅让该蛋糕机在高温挡下工作,观察电能表的转盘1min内转了60revs,则此时她家的实际电压为多少V

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【题目】小明在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω

1)电流表的量程应选0_____A

2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;__________

3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;

4)小明闭合开关后,小明发现电压表电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接正确,且各元件完好,那么可能的原因是_____。故障排除后,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为_____V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V

5)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的IU图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W

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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】在探究“通电导体中电流与电阻的关系”的实验过程中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.0V不变):

1)请用笔画线代替导线将答题卡图甲中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大(导线不能交叉);

______

2)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终等于零。造成这一现象的原因可能是______(填字母);

A.定值电阻R被断路 B.电流表被烧坏了

C.滑动变阻器短路 D.定值电阻R被短路

3)排除故障继续实验,小明同学把的定值电阻换成10Ω的定值电阻后立即闭合开关,为保证实验正常进行,应将变阻器滑片向______(填“左”或“右”)滑动;

4)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示;由图像可知,R两端的电压为___________V;根据实验目的,分析图像可得出结论:______________________

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【题目】如图所示,利用小球从斜面滚下撞击木块来探究“动能大小与哪些因素有关”的实验:

(1)实验中是通过比较___________来比较动能大小的;

(2)动能是指____(填序号);

A.小球在斜面上时的动能

B.小球撞击木块时的动能

C.小球撞击木块后的动能

D.木块的动能

(3)比较图AB是为了研究动能大小与_______的关系;

(4)小强在探究动能大小与质量的关系时,他先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为S1,接着他又立即让质量为2m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为S2,如图C所示,发现S2大于S1,由此他得出:速度一定时,质量越大,动能越大。小强在实验操作中有不合理之处,请指出:________________

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