【题目】如图所示,灯泡L上标有“6V 2.4W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0﹣15V.滑动变阻器的最大电阻为160Ω.只闭合S1,滑片置于某点a时,滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω,电压表示数Ua=12V,电流表示数为Ia;只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,电流表示数为Ib.已知Ia:Ib=3:4,Rb:R0=3:2(灯丝电阻不随温度变化),滑片移动过程中,灯泡电压不超过额定值,电表示数不超过量程。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压U;
(3)只闭合S1时,电路消耗的最小功率。
【答案】(1)15Ω;(2)20Ω, 18V;(3)2.7W。
【解析】
(1)根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P=即可求电阻;(2)只闭合S1,滑片置于某点a时,滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω,变阻器的和电阻R0串联,根据欧姆定律列出电源的方程式并求出电流Ia;只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb与小灯泡L串联,电流表示数为Ib.已知Ia:Ib=3:4,Rb:R0=3:2,根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra和Rb的等式,结合已知Ra:R0=12:5解方程即可。(3)只闭合S1时,滑动变阻器和定值电阻R0串联,则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V,由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值,与变阻器R的最大电阻为160Ω比较,判断出滑动变阻器能连入的最大阻值,然后即可求出电流,利用P=UI求消耗的最小功率。
(1)根据P=得:灯泡电阻RL==15Ω。(2)只闭合S1时,滑动变阻器Ra和定值电阻R0串联,电压表示数Ua=12V,已知电阻Ra=40Ω,所以根据欧姆定律得:此时电路中电流,即电流表示数为Ia==0.3A,则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得:U=UaIaR0=12V0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①,只闭合S2,滑片置于某点b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb,小灯泡L与Rb串联,电流表示数为Ib,由题意知:Ia:Ib=3:4,则Ib=Ia=×0.3A=0.4A,则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得:U=IbRbIbRL=Ib(RbRL)=0.4A×(Rb15Ω)﹣﹣﹣﹣﹣②,已知:Rb:R0=3:2﹣﹣﹣﹣﹣③,联立①②③解得:R0=20Ω,U=18V;(3)只闭合S1时,滑动变阻器和定值电阻R0串联,要使电路消耗的功率最小,则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大,而电压表的量程为0-15V,故变阻器两端的电压最大为15V,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得:,即,解得R最大=100Ω,而变阻器R的最大电阻为160Ω,即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω;则电路中的电流最小为:I最小==0.15A,消耗的最小功率P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
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【题目】图甲是小灯泡L1和L2的电流随电压变化的图象.将它们按图乙所示接入电路中,闭合开关S,小灯泡L1的实际功率为1W.下面的说法中正确的是( )
A. 灯泡L1比L2暗
B. 电流表的示数为0.5A
C. 电源电压为2V
D. 电压为1V时,灯泡L1的功率为0.25W
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【题目】如图所示,按要求链接实物图,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流,且滑片向左滑时灯泡变亮。
(_______)
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【题目】某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A. 力F1和F2做功的功率相同
B. 力F1和F2做的总功相同
C. 乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
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【题目】小明利用如图甲所示装置探究冰块熔化的特点,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态。
(1)冰的熔化过程持续了_____min。
(2)图乙是他根据记录的数据绘制的“温度﹣﹣时间”图象,由图象可知:冰属于_____(选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是_____。
(3)图乙中第4min时,物质处于_____态。
(4)图乙中,物体在A点时其有的内能_____(选填大于”、“小于”或“等于”)在B点时的内能。
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【题目】如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,物块A和B以相同的速度做匀速直线运动。由此可知,关于A、B间摩擦力f1和B、C间摩擦力f2的分析中,正确的是
A. f1=0,f2≠0 B. f1=0,f2=0 C. f1≠0,f2=0 D. f1≠0,f2≠0
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【题目】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中
A. 电流表A示数变大
B. 电压表V2示数变小
C. 电压表V1示数与 电压表V2示数的差值变大
D. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
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【题目】小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图),他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封,用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是
A. “浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
B. 无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能悬浮在水中
C. “浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
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