【題目】如圖所示的電路中,燈泡L上標有“12V 9W”字樣,滑動變阻器的最大阻值為R1,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,燈泡L正常發(fā)光,兩電流表指針位置相同;當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開,S3閉合時,改變滑片P的位置,使滑動變阻器連入電路的阻值分別為R1和R1,在這兩種情況下,滑動變阻器消耗的功率相等。(燈泡電阻不隨溫度的變化而改變)求:
(1)電源電壓;
(2)R2的阻值;
(3)電路在何種狀態(tài)下消耗的功率最小,最小功率是多少?
【答案】(1)12V;
(2)64Ω。
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開,S2閉合時,燈泡L被斷路,R1和R2串聯(lián),R1的阻值取最大值時,電路中的電阻最大,消耗的功率最小。P最小=1.5W
【解析】
這是一個狀態(tài)電路,題中的電路分為兩種狀態(tài),我們分別根據(jù)開關(guān)的斷開與閉合情況得出簡化的電路圖,然后再根據(jù)已知條件求出電源電壓和未知電阻的大小;欲求最小功率,應(yīng)根據(jù)公式P=判斷,由于電源電壓不變,故電路中電阻最大時,就是總電功率最小時的狀態(tài),即電阻R1與R2串聯(lián)或與燈泡串聯(lián),由于R2>RL,故燈泡L被斷路,R1和R2串聯(lián)時,電路中的總電阻最大,電功率最小。
解:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,R1被短路,燈泡L和R并聯(lián),燈泡L正常發(fā)光,所以U=UL=12V;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,R1被短路,燈泡L和R并聯(lián),兩電流表指針位置相同
RL==16Ω
所以I=5I2,IL=4I2;R2=4RL=64Ω。
(3)當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開,S3閉合時,R2被斷路,燈泡L和R1串聯(lián),
當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為R1時,P1=,
當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為R1時,P1′=,
因為P1= P1′,即=
解之得R1=32Ω
當(dāng)開關(guān)S1、S3斷開,S2閉合時,燈泡L被斷路,R1和R2串聯(lián),R1的阻值取最大值時,電路中的電阻最大,消耗的功率最小。
P最小==1.5W
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【題目】如圖所示,電源電壓保持12V不變,電阻R1=50,只閉合開關(guān)S3,將滑動變阻器滑片P移到中點時.電流表示數(shù)為0.2A,小燈泡L的實際功率為1.8W;電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)求:
(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,通過R1的電流是多少?
(2)小燈泡的電阻是多少?只閉合開關(guān)S3,滑片P在中點時,電壓表的示數(shù)是多少?
(3)在保證電路安全的條件下,電路消耗的最小功率是多少?
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【題目】用如圖甲所示裝置探究萘熔化時溫度的變化規(guī)律.請回答下列問題.
(1)除圖甲所示的實驗器材外,還需要的實驗器材有火柴和______.
(2)將裝有萘的試管放入水中加熱,而不是用酒精燈直接對試管加熱,這樣做不但能使試管受熱均勻,而且萘的溫度上升速度較______(選填“快”或“慢”),便于記錄各個時刻的溫度.
(3)給萘加熱一段時間后,可看到燒杯中有“白汽”冒出,“白汽”是______(填序號)
A.水蒸氣 B.小水珠
(4)圖乙是萘熔化時溫度隨時間變化的圖象.從圖象中可看出,萘是______(選填“晶體”或“非晶體”).
(5)當(dāng)時間處于30分鐘時萘是______態(tài)(填物質(zhì)狀態(tài)).
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【題目】小強隨家人到海邊玩耍時,發(fā)現(xiàn)陽光下的海水和岸邊的沙子溫差很大。于是他設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置想比較沙子和水這兩種物質(zhì)比熱容的差異。實驗過程中所使用儀器規(guī)格完全相同。請你來幫他完成實驗:
(1)測量出________相同的水和沙子,然后安裝儀器,并記下沙子和水的初始溫度;
(2)在實驗時只要控制_________相同就可以確定水、沙子吸收了相同的熱量;圖乙為小強記錄的實驗數(shù)據(jù),是可知沙子的比熱容_______水的比熱容(選填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)已知水的比熱容是,則沙子的比熱容是_______。
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【題目】樓道里,夜間只是偶爾有人經(jīng)過,電燈總是亮著會浪費電能.小明和小剛利用“光控開關(guān)”(天黑時自動閉合,天亮?xí)r自動斷開)和“聲控開關(guān)”(當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時,自動閉合,無人走動沒有聲音時,自動斷開)設(shè)計了如圖所示電路,使樓道照明變得“智能化”,下列符合這種“智能”要求的電路圖是( )
A. B. C. D.
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【題目】探究凸透鏡成像的規(guī)律:
現(xiàn)象 結(jié)論 | 小薇將點燃的蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上。 (1)通過如圖甲可知凸透鏡的焦距為_______cm; (2)將凸透鏡固定在光具座40cm刻度處,蠟燭與光屏調(diào)節(jié)到如圖乙所示位置,光屏上得到燭焰清晰的倒立_______(選填“放大”、“縮小”或“等大”)的像。生活中的________(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)就是應(yīng)用了這個成像規(guī)律; (3)凸透鏡位置不變,當(dāng)蠟燭逐漸遠離凸透鏡時,光屏上的像將逐漸_________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 |
圖像 | |
方法 | 研究光現(xiàn)象時,將一束光看成一條光線,運用的科學(xué)方法是_____法。 |
問題 討論 | 小薇又把自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,屏上的像變模糊了;她只適當(dāng)?shù)卣{(diào)整光屏使之遠離凸透鏡,光屏上又出現(xiàn)了燭焰清晰的像,則小薇戴的是______(選填“近視”或“遠視”)眼鏡。 |
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【題目】在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時采用了如圖所示的實驗裝置。請仔細觀察甲、乙兩圖:
(1)實驗是通過觀察兩個U形管中________的變化來比較電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少;
(2)你認為甲圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與________的關(guān)系;
(3)乙圖所示的裝置是用來研究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與_____的關(guān)系,由乙圖所示的實驗現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是:在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過電阻的電流_____,電阻產(chǎn)生的熱量____(選填“越大” 、“越小”或“不變”);
(4)該實驗采取的探究方法是________;
(5)通電一段時間,發(fā)現(xiàn)其中一個U形管液面高度幾乎不變,則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是____。
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【題目】根據(jù)如圖所示的某物質(zhì)凝固圖像,可知該物質(zhì)為______(選填“晶體”或“非晶體”),第25min時該物質(zhì)處于_________態(tài);若將裝有冰水混合物的試管放入正在熔化的該物質(zhì)中(如圖乙),則試管內(nèi)冰的質(zhì)量將_________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
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