(10分)有一用電器的銘牌上標(biāo)明額定電壓為100V,額定功率因字跡不清而無法辨認(rèn),但該用電器有顯示是否處于正常工作狀態(tài)的裝置,F(xiàn)將該用電器與一阻值為(0~100)Ω的滑動(dòng)變阻器連接后,接在輸出電壓的220V的電源兩端。
(1)為使用電器安全正常工作,為什么只能將滑動(dòng)變阻器連接成分壓器?說明理由并畫出電路圖。
(2)在正確連接的電路圖中,當(dāng)用電器正常工作時(shí)通過電源的電流強(qiáng)度為2.4A,求用電器消耗的電功率。

(1)若將滑動(dòng)變阻器接成限流器,則無法判斷當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),用電器兩端的電壓是否小于等于100V。因此必須將滑動(dòng)變阻器接成分壓器使用。(2分)電路圖如圖所示。(3分)
;(2)40W。

解析試題解析:(1)若將滑動(dòng)變阻器接成限流器,則無法判斷當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),用電器兩端的電壓是否小于等于100V。因此必須將滑動(dòng)變阻器接成分壓器使用。(2分)電路圖如圖所示。(3分)

(2)設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R,其與用電器并聯(lián)的部分的電阻為Rx, 
則有I0=(U-U0)/(R-Rx)=(220-100)/(100-Rx)=2.4A    (1分)
解得   Rx=50Ω       (1分)
通過Rx的電流I1=U0/Rx=2A          (1分)
通過用電器的電流I2=I0-I1=0.4A         (1分)
用電器的功率P2=I2U0=40W          (1分)
考點(diǎn):歐姆定律的有關(guān)計(jì)算,電功率的計(jì)算,變阻器的分壓與分流電路。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(本題10分)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場中,有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd,其間距l(xiāng)=50 cm,a、c間接有電阻R.現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間,并以v=10 m/s的恒定速度向右運(yùn)動(dòng),a、c間電壓為0.8 V,且a點(diǎn)電勢高.其余電阻忽略不計(jì).問:

(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多大?
(2)通過導(dǎo)體棒電流方向如何?磁場的方向是指向紙里,還是指向紙外?
(3)R與r的比值是多少?

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(11分)如圖所示的電路中,R1=1Ω,R2=6Ω,電源內(nèi)阻r=1Ω,若開關(guān)閉合后通過電源的電流為3A,銘牌上標(biāo)有“6V  12W”的電動(dòng)機(jī)剛好正常工作,求:

(1)流過R2上的電流為多少?
(2)電源電動(dòng)勢為多少?
(3)若電動(dòng)機(jī)線圈電阻為,電動(dòng)機(jī)輸出功率為多少?

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如圖所示,已知電源電動(dòng)勢E=20V,內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)接入固定電阻R=4Ω時(shí),電路中標(biāo)有“3V, 6W”的燈泡L和內(nèi)阻RD =0.5Ω的小型直流電動(dòng)機(jī)D都恰能正常工作.試求:

(1)電動(dòng)機(jī)的額定電壓;
(2)電動(dòng)機(jī)的輸出功率.

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(8分)如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈A處在磁場中,磁場方向垂直于線圈平面.磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B=(6-0.2t) (T)已知R1=4Ω,R2=6Ω,電容C=30μF,線圈A的電阻不計(jì).求:

(1)閉合S后,通過R2的電流強(qiáng)度大小和方向。
(2)閉合S一段時(shí)間后在斷開S,S斷開后通過R2的電荷量是多少?

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(8分)如圖所示電路中,電源的電動(dòng)勢E=6V,內(nèi)阻r=0.6Ω,電阻R1=6W,R2=4W。則:

(1)圖中a, b哪個(gè)是電流表?哪個(gè)是電壓表?
(2)閉合電鍵S后a、b的兩個(gè)電表的示數(shù)。

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如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S閉合時(shí),電壓表V的示數(shù)為11.4V,電流表A的示數(shù)為0.2A,S斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.3A,求:

(1)電阻R3的值;
(2)電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的值。

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(15分)一個(gè)允許通過最大電流為2 A的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器,接成如下圖甲所示的電路.滑動(dòng)變阻器最大阻值為R0=22 Ω,電源路端電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律如下圖乙所示,圖中U=12 V的直線為圖線的漸近線.試求:

⑴電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r;
⑵A、B空載時(shí)輸出電壓的范圍;
⑶若要保證滑動(dòng)變阻器的滑片任意滑動(dòng)時(shí),干路電流不能超過2 A,則A、B兩端所接負(fù)載電阻至少為多大?

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(12分)如圖(1)所示 ,線圈匝數(shù)n=200匝,直徑d1=40cm,電阻r=2Ω,線圈與阻值R=6Ω的電阻相連.在線圈的中心有一個(gè)直徑d2=20cm的有界圓形勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖(2)所示規(guī)律變化,試求:(保留兩位有效數(shù)字)

(1)通過電阻R的電流方向和大;
(2)電壓表的示數(shù).

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