【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣,其電阻不隨溫度變化,滑動變阻器的最大阻值為18Ω.當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時,小燈泡恰好正常發(fā)光.保持滑片P的位置不變,閉合S、S1、S2,發(fā)現(xiàn)電路消耗的總功率變化了12W.求:
(1)小燈泡正常工作的電流.
(2)小燈泡的電阻.
(3)電源電壓.
(4)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時,電路消耗總功率的最小值.
【答案】(1)0.5A;(2)12Ω;(3)12V;(4)14W.
【解析】歐姆定律的應(yīng)用;電功率的計算
(1)小燈泡正常發(fā)光時的電壓UL=6V,功率PL=3W,
由P=UI可得,小燈泡正常工作的電流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A;
(2)由U=IR可得,燈泡的電阻:R_L =UL/IL=6V/0.5A=12Ω;
(3)當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開,滑動變阻器滑片P從b端向a端滑過三分之一時,燈泡與變阻器的2/3電阻串聯(lián),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡正常發(fā)光,所以,電路中的電流I=IL=0.5A,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電源的電壓:U=I(RL+2R/3)=0.5A×(12Ω+2/3×18Ω)=12V;
(4)此時電路消耗的總功率:P=UI=12V×0.5A=6W,
保持滑片P的位置不變,閉合S、S1、S2時,R0與變阻器的2/3電阻并聯(lián),因電路消耗的總功率變化了12W,所以,電路中的總功率:P=12W+6W=18W,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,滑動變阻器消耗的電功率:
PR=3U2/2R=3× (12V)2/2×18Ω=12W,
R0的電功率:P0=P-PR=18W-12W=6W;
要使電路消耗的總功率最小,應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻最大,
變阻器消耗的最小功率:PRmin=U2/R=(12V)2/18Ω=8W,
電路中的最小總功率:Pmin=P0+PRmin =6W+8W=14W。
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【題目】如圖所示,水平桌面的正中央放著一個圓形魚缸,重為30N,其底面積為1200cm2 , 魚缸內(nèi)裝有0.2m深的水,水的質(zhì)量是27kg,(g取10N/kg);請計算:
(1)魚缸底部受到的水的壓力;
(2)魚缸對桌面產(chǎn)生的壓強。
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【題目】在探究水的沸騰實驗中,有兩組同學(xué)分別使用了A、B兩套裝置(如圖甲所示)來完成實驗。
(1)為了縮短加熱時間,選擇____________________套實驗裝置好一些。
(2)如圖乙所示,是A裝置中水沸騰時溫度計的示數(shù),水的沸點是____________℃,此時水的沸點高于100℃,可能的原因之一是加蓋后使水上方氣壓___________選填“增大”或“減小”),沸點升高。
(3)如圖丙是使用B裝置同學(xué)繪制的水沸騰圖像,從圖像中發(fā)現(xiàn)水沸騰時的特點是____________________。
(4)水中氣泡在上升過程中的變化情況是:沸騰前是圖丁中的________圖
(5)若將A裝置中燒杯上方的紙板拿走,并在A、B兩個裝置中分別放入初溫和質(zhì)量相同的水和煤油,還可用它來探究____________________________________________________________________。
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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān),電路正常工作,一段時間后發(fā)現(xiàn),未移動滑動變阻器滑片,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大,則下列判斷正確的是( )
A. 燈L可能熄滅 B. 滑動變阻器R可能短路
C. 燈L一定熄滅 D. 滑動變阻器R一定斷路
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【題目】愛好科學(xué)的小明同學(xué)找來了一種電熱飲水機.如圖:甲是飲水機的簡化示意圖,S是溫控開關(guān),當(dāng)S、S1都閉合時為加熱狀態(tài),S斷開、S1閉合為保溫狀態(tài).圖乙是飲水機的銘牌參數(shù).請你幫他求出:
(1)初溫為20℃的一滿箱水,用此飲水機將水加熱到90℃需要吸收的熱量是多少?[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(2)電阻絲R2的阻值多大?
(3)在正常加熱狀態(tài)工作下,加熱5min需要消耗的電能是多少J?
(4)如果水吸收的熱量由天然氣來提供,需要完全燃燒多少體積的天然氣?(天然氣的熱值為8.4×107J/m3,天然氣完全燃燒放出的熱量50%給水吸收)
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【題目】一個長方體木塊放在水平桌面的邊緣,O為木塊的中心,如圖所示.木塊重力為G,底面積為s,則下列說法錯誤的是( )
A.木塊對桌面的壓力為G
B.木塊對桌面的壓強為G/S
C.木塊對桌面壓力的受力面積小于S
D.過O點沿豎直方向?qū)⒛緣K右側(cè)的這一半切掉,此時木塊對桌面的壓強比原來小
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【題目】汽車發(fā)動機用水做冷卻劑,這是利用了水的___大的性質(zhì),一杯水倒出一半后,剩下水的比熱容 ___(選 填“變大”、“變小”或“不變”)。
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【題目】在探究“冰的熔化”和“水的沸騰”實驗中,小明用了下面兩組實驗裝置(如圖甲、乙所示),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了水沸騰時的溫度﹣時間關(guān)系圖象(如圖丙所示).
(1)為探究“水的沸騰”實驗,他應(yīng)選擇的裝置是__________.
(2)請你找出丙圖中哪段圖象是錯誤的________,水沸騰時的溫度如乙圖所示_______℃,水沸騰時的特點是_______(寫出一條即可).在此種情況下,若杯中裝有100g的水,初溫是48℃,當(dāng)水沸騰時,水至少吸收了_________J的熱量.[已知c水=4.2×103 J/(kg℃)]
(3)實驗結(jié)束后,同學(xué)們在交流時,發(fā)現(xiàn)各自測出的水的沸點大都不是100℃,可能原因是___________(寫出一點即可).
(4)若探究“冰的熔化”實驗中,小明發(fā)現(xiàn)冰熔化過快,應(yīng)采取的操作是_________.
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【題目】如圖所示的四個實驗現(xiàn)象中,能夠說明分子在不停地運動的是( )
A.圖甲中用力才能把與水面接觸的玻璃拉離水面
B.圖乙注射器中含有乙醚蒸汽,用力推壓活塞,注射器中出現(xiàn)液態(tài)乙醚
C.圖丙抽離玻璃板后,一段時間后兩瓶氣體顏色變均勻
D.圖丁中用力把兩鉛塊壓緊,它們會結(jié)合在一起
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