【题目】如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,小灯泡L标有“4V 1.6W”字样,R1=20Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣3V.则:
(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,求电源电压。
(2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1,求R2的最大阻值。
(3)只闭合开关S3,求小灯泡L消耗的电功率变化范围。
【答案】(1)6V。(2)30Ω。(3)0.225W~0.9W。
【解析】
(1)由P=可得,小灯泡的阻值:
RL===10Ω,
只闭合开关S2时,L与R1串联,电压表测L两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得此时电路中的电流:
I=IL===0.2A,
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源的电压:
U=I(RL+R1)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;
(2)闭合所有开关时,R1与R2并联,电流表测通过R2的电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,其消耗的电功率最小,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以滑动变阻器R2消耗的最大功率:
P2小=,
因滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为00.6A,
所以通过滑动变阻器的最大电流I2大=0.6A,
则滑动变阻器R3消耗的最大功率:
P2大=UI2大,
由题知,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1,
所以:
= =,
由此可得:
R2===30Ω;
(3)只闭合开关S3时,RL于R2串联,电压表测RL两端的电压,
当电压表的示数最大时,U′L=3V时,电路中的电流:
I1== =0.3A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,所以,电路中的最大电流为0.3A,
则小灯泡RL消耗的最大电功率:
PL大=I21RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W,
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,RL消耗的电功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的最小电流:
I2== =0.15A,
所以小灯泡R1消耗的电功率:
PL小=I22RL=(0.15A)2×10Ω=0.225W,
所以小灯泡RL消耗的电功率变化范围是:0.225W0.9W。
答:(1)电源电压为6V;
(2) R2的最大阻值为30Ω;
(3)只闭合开关S3,小灯泡L消耗的电功率变化范围为0.225W0.9W。
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【题目】有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示。电源电压为15V,灯泡L的正常工作电压为12V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)小灯泡正常工作时,小灯泡的电阻
(2)移动滑片,使通过灯的电流为0.4A,此时滑动变阻器R连入电路的阻值是多少?
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【题目】现有两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”、“6V 3W”.如果将两灯串联接在6V电源两端,则通过两灯的电流之比为__,消耗电功率之比为__;如果将两灯并联接在6V电源两端,则通过两灯的电流之比为__.
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【题目】在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想。
导体代号 | 长度/m | 横截面积/mm2 | 材料 |
A | 1.0 | 0.2 | 锰铜 |
B | 1.0 | 0.4 | 锰铜 |
C | 1.0 | 0.6 | 锰铜 |
D | 0.5 | 0.4 | 锰铜 |
E | 1.5 | 0.4 | 锰铜 |
F | 1.0 | 0.6 | 镍铬合金 |
G | 1.0 | 0.6 | 铁 |
(1)请将猜想一的实验设计思维路补充完整。选取______和______相同、_____不同的导体,分别将其接入如图所示电路中。通过比较电路中______的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想二时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体______(填写导体代号)来进行实验。
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【题目】如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁。当开关闭合后,条形磁铁与电磁铁的相互作用为_________(填“吸引”或“排斥”)。当滑片P从b端到a端的滑动过程中,电流表的示数会_________(填“增大”、“减小”),弹簧的长度会变_________(填“长”或“短”)
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【题目】如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,过一会儿,两个电表的示数均变大,则下列判断中正确的是
A.电阻R可能短路B.电阻R一定断路C.灯L可能变亮D.灯L一定熄灭
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【题目】“五一”假期,小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.08倍,效率为40%。已知汽车整车质量为1375kg,油箱容积为50L。(汽油热值q=3.3×107J/L,g=10N/kg)
(1)这时汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)该车加一满箱汽油,按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程?
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【题目】某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶,用时345s,消耗燃油,已知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是:
汽车行驶速度是消耗的燃油完全燃烧放出的热量是
汽车牵引力做功的功率是30kW汽车发动机的效率是
A.只有和B.只有和C.只有和D.只有和
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【题目】如图所示, 闭合开关, 电压表V1的示数是6V, 电压表V2的示数是 5V 电源电压为 10V, 则 Ll 两端的电压是_______________V。断开开关时,电压表V1的示数_________________电压表V2的示数(选填“ > "、“ < "或“=”)
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