【題目】如圖所示,L上標(biāo)有“6V 3W”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,變阻器R的最大電阻為100Ω . 只閉合S1 , 滑片置于a點(diǎn)時(shí),變阻器連入電路中的電阻為Ra , 電流表示數(shù)為Ia . 只閉合S2 , 移動(dòng)滑片,變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖所示;當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)Ub=8V,電流表示數(shù)為Ib . 已知RaR0=12∶5,IaIb=3∶5 . (燈絲電阻不隨溫度變化)求:

(1)小燈泡的電阻;
(2)定值電阻R0和電源電壓;
(3)在電表的示數(shù)不超過量程,燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下,只閉合S1時(shí),變阻器連入電路的最小電阻為多少;只閉合S2時(shí),電路消耗的最小功率為多少 .

【答案】
(1)解:小燈泡的電阻R=U2/P=(6V)2/ 3W=12Ω.
(2)解:只閉合S2時(shí),滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),當(dāng)滑片置于點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)Ub=8V,由圖可知電壓為Ub時(shí)電阻R0=16Ω,所以根據(jù)歐姆定律得:此時(shí)電路中電流,即電流表示數(shù)為,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得:U=IbRb+IbR0=Ib(Rb+R0)=0.5A×(16Ω+R0) ; 只閉合S1時(shí),滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián),當(dāng)滑片置于點(diǎn)時(shí),由題意知,則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律得 : U=IaRa+IaRL=Ia(Ra+RL)=0.3A×(12Ω+R0) ; 解方程得R0=20Ω,U=18V;
(3)解:只閉合S1時(shí),滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián),因電流表的最大量程,燈泡的額定電流為I=P/U=3W/6V=0.5A,所以電流表的最大量程大于燈泡的額定電流,則電路中的最大電流應(yīng)等于燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律得 : R總1=U/I=18V/0.5A=36Ω,則變阻器連入電路的最小電阻為:R最小=R總1-RL=36Ω-12Ω=24Ω;只閉合S2時(shí),滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),要使電路消耗的功率最小,則滑動(dòng)變阻器這時(shí)連入電路的阻值達(dá)到最大值設(shè)為Rmax , 即此時(shí)變阻器兩端的電壓可以達(dá)到電壓表的最大量程15V,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得:, ,即,解得Rmax=100Ω,而變阻器的最大電阻為100Ω,即滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值可以最大達(dá)到100Ω;則電路中的電流最小為:,消耗的最小功率為:Pmin=UImin=18V×0.15A=2.7W .
【解析】(1)已知燈泡的額定電壓和額定功率,利用公式 得到燈泡的電阻 ;
(2)只閉合S2 , R與R0串聯(lián);只閉合S1 , R與L串聯(lián) . 根據(jù)歐姆定律分別列出公式,聯(lián)立求解即可;
(3)只閉合S1 , R與L串聯(lián),保證燈泡不被燒壞,可得最大電流,進(jìn)一步求的滑動(dòng)變阻器最小電阻;只閉合S2 , R與R0串聯(lián),滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí),電路消耗的最小功率,利用公式P=UI得到電路最小功率 .

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】這是一同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測(cè)電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變.則下列說法正確的是( )

A.天然氣濃度增大,電流表示數(shù)變小
B.天然氣濃度減小,電壓表示數(shù)變小
C.天然氣濃度增大,電路消耗的總功率變小
D.天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在家庭生活中,下列估測(cè)符合事實(shí)的是( )
A.家用彩電的電功率約為2000W
B.對(duì)人體的安全電壓是36V
C.手電筒中的電流大約是5A
D.白熾燈正常工作時(shí)通過燈絲的電流大約是0.2A

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用水平力F拉著長(zhǎng)木板A在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),木塊B始終靜止不動(dòng),若不計(jì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)重,下列說法中正確的是( )

A.木塊B不受摩擦力
B.木塊B受到方向向左的摩擦力
C.木塊A受到的重力和地面對(duì)A的支持力是平衡力
D.拿掉木塊B后,木板A在拉力F的作用下繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,電源電壓6V保持不變 . 只閉合開關(guān)S1 , 電流表示數(shù)為0.2A;再閉合開關(guān)S2 , 電流表示數(shù)為0.6A . 則開關(guān)S2閉合前后R1消耗的電功率相差W .

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于如圖所示的四個(gè)情景,下列說法正確的是( )

A.圖甲,兩個(gè)底面削平的鉛塊緊壓在一起后能吊住重物,主要是由于大氣壓強(qiáng)的存在.
B.圖乙,試管內(nèi)的水沸騰后,水蒸氣將軟木塞推出,表明機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
C.圖丙,紅墨水在熱水中比在冷水中擴(kuò)散快,說明分子做熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān).
D.圖丁,活塞向下運(yùn)動(dòng),這是內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源兩端的電壓保持不變,R0為定值電阻。將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最右端,閉合開關(guān)S。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某一位置,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R1 , 電壓表的示數(shù)為U1 , 電流表的示數(shù)為I1。繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P , 使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值減小為R1/4,此時(shí)電壓表的示數(shù)增大到2U1 , 電流表的示數(shù)變?yōu)?/span>I2。則( )

A.2I2= I1
B.R0:R1=1:4
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最右端時(shí),電壓表的示數(shù)為3U1
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最左端時(shí),電壓表的示數(shù)為3U1

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某小組同學(xué)在做“探究并聯(lián)電路的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),按圖所示的電路圖正確連接電路.在已得知并聯(lián)電路各支路兩端電壓等于電源電壓的結(jié)論后繼續(xù)探究.實(shí)驗(yàn)中他們多次改變電阻R1、R2 , 得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示.

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)

電阻R1
(歐)

電阻R2
(歐)

A1表示數(shù)
(安)

A2表示數(shù)
(安)

A表示數(shù)
(安)

V表示數(shù)(伏)

總電阻R
(歐)

1

5

10

1.2

0.6

1.8

6.0

2

5

15

1.2

0.4

1.6

6.0

3

15

10

0.4

0.6

1.0

6.0

4

15

20

0.4

0.3

0.7

6.0

①小王同學(xué)在分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)1(或2或3或4)中的A1、A2和A表的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件時(shí),得出的初步結(jié)論是:并聯(lián)電路中,干路中的電流等于
②小明同學(xué)進(jìn)一步分析了實(shí)驗(yàn)序號(hào)1(或2或3或4)中的電流表A1、A2示數(shù)的比值和電阻R1、R2的比值及相關(guān)條件,可得結(jié)論是:并聯(lián)電路中,
③他們根據(jù)所學(xué)知識(shí),根據(jù)表格中的相關(guān)物理量,求出了每次實(shí)驗(yàn)時(shí)并聯(lián)電路總電阻,請(qǐng)將求得的數(shù)據(jù)填寫在表格的最后一列
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2(或3與4)中的R1、R2和總電阻R的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,可得結(jié)論是:并聯(lián)電路中,
⑤為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加具有普遍性,同學(xué)們還應(yīng)改變重復(fù)上述實(shí)驗(yàn).

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某商廈每層樓高3m,小明看到工作人員將360kg的貨物在一樓放入載貨電梯內(nèi),閉合開關(guān),僅用25s的時(shí)間,便將貨物運(yùn)到六樓,小明對(duì)載貨電梯產(chǎn)生了濃厚的興趣,他通過查閱資料了解到該載貨電梯的結(jié)構(gòu)及式作電路如圖所示,電梯是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩提升貨物的,電動(dòng)機(jī)線圈電阻為2.4Ω,電梯廂(含動(dòng)滑輪)的質(zhì)量140kg,提升上述貨物時(shí)電流表的示數(shù)為20A,不計(jì)鋼絲繩的重力和一切摩擦,請(qǐng)解答下列問題(g取10N/kg):

(1)勻速提升過程中鋼絲繩上的拉力多大?
(2)電梯工作時(shí)消耗的總電能是多少?
(3)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的效率多大?

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