(2011全国初中应用物理知识竞赛河南预赛)节能是这个时代的主旋律。小强要测量一盏节能灯的额定功率,他利用如图甲所示的照明电路,将标有“220V60W”的白炽灯L1和标有“220V4W-40W”的节能灯L2正确接入电路中,当开关S1和S2都闭合时,两盏灯都正常发光,且在2000s内,标有1800r/kWh的电能表转了71转。试问:
(1) 节能灯的发光功率是多少?
(2) 当开关S1和S2都断开时,小明将图乙所示的电路插入照明电路的插座内。超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它的电阻R随电流I变化关系如图丙所示,L为用电器。为使用电器短路后电路仍能保持稳定状态,超导电阻R应满足什么条件?
(3) 在R满足一定条件时,有人把超导限流器称为“不断电保险丝”,请你说明理由。
解:(1)电能表转了71转消耗电能E=(71÷1800)kWh=(71÷1800)×3600×103J,两盏灯的总发光功率为E/t=(71÷1800)×3600×103J÷2000s=71W。节能灯的发光功率是71W-60W=11W。
(2)由图丙可知,当电流小于20A时,超导限流器电阻为零;当电流大等于20A时,超导限流器电阻R=U/I=11Ω。
即超导电阻R应满足用电器短路后电路中电流达到20A时超导电阻R突变为11Ω。
(3)当电路电流小于某一电流值(20A)时,限流器电阻为0,电路正常工作;当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路电流减小,处于稳定状态。电路中仍有电流,电路没有被切断。
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(2010上海初中物理竞赛题)轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。只要四个车门中有一个没有关好(即此时装在未关好车门上的电键处于断开状态),指示灯就会发光从而提醒驾驶员。在图24-11所示的四个电路中,设计正确的是 ( )
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(2005高州学科联赛物理)某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线,测定电阻RX的阻值,所有元件均完好,电流表有0—0.6A和0—3A两档,电压表有0—3V和0—15V两档,电源电压为3.0V且不变,滑动变阻器标有“10Ω,2A”字样,电路连接正确。闭合开关,该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化范围在0.21A~0.58A之间,当滑片移动到某个位置时,电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央,请在下表中补上实验数据表格的有关栏目,根据该同学的实验器材及观察到的现象,将有关数据填入表格内,并算出RX的阻值。(计算电阻时,精确到0.1Ω)(9分)
物理量 实验序号 | ||||
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(2010上海初中物理竞赛题)将某灯泡接到电压不变的电源两端,灯泡的电功率为40瓦。如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端,电阻的电功率为3.6瓦,不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化,且灯泡的电阻小于R,则此时灯泡的电功率为 ( )
A.14.4瓦。 B.32.4瓦。 C.0.4瓦。 D.0.9瓦。
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(2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题)图l8是测定小灯泡额定功率的实物连接图,其中电源是三节新的干电池,灯泡的额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为l0Ω,滑动变阻器上标有“l0Ω lA”的字样。
(1)请你用笔画线代替导线将电路中未连接的部分连好,使它成为完整的实验电路。
(2)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想: A.可能是灯丝断了
B.可能是电流表断路
C.可能是小灯泡短路
D.可能是滑动变阻器断路
猜想 | 电流表示数/A | 电压表示数/V |
如果A成立 | ||
如果D成立 |
请你借助图中的电流表和电压表验证小刚的猜想,将电流表、电压表的示数填人上表。
(3)假如电压表0—15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,请你将小刚设计的电路图画在右边的方框内。
(4)按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到 V时,小灯泡就正常发光.此时电流表示数如图l9所示,则小灯泡的额定功率是 W。
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(2012全国初中应用物理知识竞赛)如图11甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压恒为24V,R0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表),Rx为压敏电阻,它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图11乙所示。油箱的上下两部分皆为长方体形状,下半部分的横截面积为、20dm2,高为2dm,上半部分的横截面积为10dm2,油箱加满油时油的总体积为60dm3。当油箱装满油时,油量指示表的示数如图11丙所示。已知:ρ汽油=0.7×103kg/m3,取g=10N/kg。
1.当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少;
2.若汽车在高速公路匀速行驶400km,油量表由满刻度指向满刻度的位置,求该汽车每行驶100km消耗汽油多少升;
3.在上面第(2)问所述的行驶过程中发现,油量表的示数在开始运动的一段时间内变化较快,而后来一段时间内变化较慢,请解释其中的原因。
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(2006重庆初中物理竞赛题)对通电螺旋管的认识,正确的是( )
A.它周围的磁场与蹄形磁铁相似 B.它的磁场方向与电流方向无关
C.在它中间加上铁芯,磁场会增强 D.它的磁场强弱与电流大小无关
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(2008全国初中应用物理知识竞赛复赛)小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图1所示。其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源(加热器在恒温箱内,图中未画出);R1处于恒温箱内,图2是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线;电磁继电器的电源两端电压U = 6 V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为30mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。
(1).请简述此恒温箱的工作过程。
(2).为什么恒温箱的加热器应该接在A、B端,而不能接在C、D端?
(3).如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种:
A.0~100Ω B.0~200Ω C.0~1000Ω D.0~1500Ω
请问应选择哪一个可变电阻器?为什么?
(4).小明设计的这个控制电路,使用起来有何不足之处?请你提出一种解决的方案。
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