精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
精英家教网科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3.将滑动变阻器的滑片P置于中点M,且只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U,电流表的示数I1为0.8A;将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V1的示数为
34
U,电流表的示数为I2,R2消耗的电功率P2为2.7W.
(1)求电流表的示数I2
(2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S1和开关S2时,电压表V2的示数为3U,求此时R1消耗的电功率P1
分析:(1)由题意中的两种情景画出等效电路图,则由欧姆定律可得出两种情况下电流的比例关系,则可由I1求得I2
(2)由R2消耗的功率,利用功率公式可求得R2的阻值;而开关S1和开关S2闭合时,由等效电路图可知,两电阻并联,则电压表示数即为电源电压;则根据乙图中电压之比可求得电阻之比,进而求得R3;则由欧姆定律可求得电源电压的数值;由甲图利用欧姆定律可得出R1的阻值;则由功率公式可求得R1消耗的功率.
解答:解:滑片P置于变阻器的中点M,且只闭合开关S1时,等效电路如图(甲)所示;
精英家教网
将滑片P置于变阻器的B端,且只闭合开关S2时,等效电路如图(乙)所示;
精英家教网
将滑片P置于变阻器的A端,且开关S1、S2都闭合时,等效电路如图(丙)所示.
精英家教网
(1)由图(甲)、图(乙)得:I1=
U
R3
2
,I2=
3
4
U
R3

则:
I1
I2
=
U
1
2
R3
×
R3
3
4
U
=
8
3

由I1=0.8A得:I2=0.3A;
(2)由图(乙)得:R2=
P2
I
2
2
=
2.7W
(0.3A)2
=30Ω

由图(乙)、图(丙)得:U2=3U-
3
4
U=
9
4
U

R2
R3
=
9
4
U
3
4
U
=
3
1
得:R3=
1
3
R2=10Ω

U=I2(R2+R3)=0.3A×(30Ω+10Ω)=12V;
由U=3U=12V得:U=4V;
由图(甲)得:U1=U-U=3U-U=2U=8V;
R1=
U1
I1
=
8V
0.8A
=10Ω

则R1在两开关全闭合时,消耗的功率:
P1=
U
2
R1
=
(12V)2
10Ω
=14.4W

答:(1)电流表示数为0.3A; (2)R1消耗的功率为14.4W.
点评:本题过程较为复杂,故应先画出相应的等效电路图,分析题意中的已知量和未知量,并能抓住前后三种状态下的联系,再利用欧姆定律求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

(2010?丰台区二模)某科技小组的同学们设计制作了一个多挡位电热器模型,为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他们将电表接入电路中,如图所示.当只闭合开关S1时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,电阻R3消耗的电功率为P3;当只闭合开关S2时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,电阻R3消耗的电功率为P3′,并测得此时R2消耗的电功率为l.6W,已知U2=2U1,P3=4P3′.电源电压、电阻保持不变.
(1)求电阻R1与R2的比值;
(2)通过拨动开关,可以使电路消耗的电功率最大,请计算电路消耗的最大电功率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

某学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物.如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图.图中水箱A是一个底面积为200cm2的圆柱桶,桶的深度为60cm,上面敞口.浮筒B是一个质量为m=0.2kg的空心密封圆柱体,其底面积S1为80cm2,高为30cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积S2为40cm2,厚度d为1cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻杆与浮筒相连,杆的长度为L.当水箱中的水深达到H时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开.问
(1)请求出水箱中的水深H与轻杆L的函数关系.
(2)当L为多长时,进水管不管进水多长时间也无法把阀门C打开

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0.将滑动变阻器的滑片P置于B端,且只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U,电流表的示数I1为0.2A;将滑动变阻器的滑片P置于中点M,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V1的示数为
34
U,电流表的示数为I2,R2消耗的电功率P2为2.7W.
(1)求电流表的示数I2
(2)求电阻R2的阻值;
(3)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S1和开关S2时,电压表V2的示数为3U,求此时R1消耗的电功率P1

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物.如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图.图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个空心圆柱体,其底面积SB为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm.当水箱中的水深H为41.5cm时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开.则
(1)此时浮筒B所受浮力为多少N?
(2)浮筒B的质量是多少kg?

查看答案和解析>>

同步练习册答案