學(xué)校科技小組的同學(xué)們制作了一個(gè)多檔位電熱器模型.為了分析接入電路的電阻對(duì)電熱器的電功率的影響,他們將電表接入電路中,如圖所示.當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,電阻R3消耗的電功率為P3;當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U2,電阻R3消耗的電功率為,測得此時(shí)電阻R2消耗的電功率為1.5 W.已知U1U2=1∶2,P3=9∶4,電源兩端電壓保持不變.

(1)請你計(jì)算出電阻R1與電阻R2的比值.

(2)科技小組的同學(xué)們通過測量與分析發(fā)現(xiàn):當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電路消耗的電功率最大,請你計(jì)算出這個(gè)電功率.

答案:
解析:

  解:(1)只閉合開關(guān)S1,等效電路如圖(甲);

  只閉合開關(guān)S2,等效電路如圖(乙).

  ∵

  ∴;1分

  ∵

  ∴;1分

  (2)當(dāng)開關(guān)S1S2、S3都閉合時(shí),電路如圖(丙),電路功率達(dá)到最大值P

由圖(甲)、(乙):∵U一定;∴I(R1R3)=(R2R3)

  ∴;1分

  ∴

  由圖(乙)、(丙):

  ∵

  ∴;1分

  由圖(丙):∵

  ∴;1分

  ∴;1分

  (其它解法正確同樣給分)


練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)某學(xué)?萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲(chǔ)存到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥門,沖刷便池中的污物.如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個(gè)邊長為50cm的正方體;浮筒B是一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體,其底面積SB為80cm2,高為35cm;放水閥門C是一個(gè)質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面積Sc為55cm2,厚度d為1.5cm;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán),閥門上固定一根輕繩與浮筒相連,繩的長度l為10cm.請你計(jì)算出水箱中的水深H至少為多少時(shí),浮筒B剛好能將放水閥門C打開?

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(2007?昌平區(qū)一模)培英學(xué)校科技小組的同學(xué)們在研究某種新材料的導(dǎo)電性能強(qiáng)弱時(shí),認(rèn)為該材料制成的導(dǎo)體的電阻可能與它的長度有關(guān).為了證明這種想法,他們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,并將一根粗細(xì)均勻的這種材料剪成長度不同的5段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)處理結(jié)果見下表.
長度L/m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電壓U/v 3 3 3 3 3
電流I/A 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
電阻R/Ω 5 7.5 10 12.5 15
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持
電壓
電壓
不變,改變
接入電路的新材料的長度
接入電路的新材料的長度
來進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(2)分析表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:
該材料制成的導(dǎo)體的電阻與它的長度有關(guān)
該材料制成的導(dǎo)體的電阻與它的長度有關(guān)

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(2007?大興區(qū)一模)育興學(xué)?萍夹〗M的同學(xué)們制作了一個(gè)多檔位電熱器模型.為了分析接入電路的電阻對(duì)電熱器的電功率的影響,他們將電表接入電路中,其電路圖如圖所示.電源兩端電壓不變,R1=10Ω.開關(guān)S1、S2都斷開或都閉合所形成的兩個(gè)電路狀態(tài)中,電壓表示數(shù)之比為1:6;R2消耗的最大功率和最小功率之比為4:1;R3的最小功率為0.8W.求:
(1)電阻R2的值;
(2)電源兩端的電壓;
(3)這個(gè)電熱器可能有多少個(gè)檔位,分別是多少瓦.

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某學(xué)?萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖刷廁所的水箱模型,這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲(chǔ)存到一定量后,自動(dòng)開啟放水閥門,沖刷便池中的污物.如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個(gè)底面積為200cm2的圓柱桶,桶的深度為60cm,上面敞口.浮筒B是一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的空心密封圓柱體,其底面積S1為80cm2,高為30cm;放水閥門C是一個(gè)質(zhì)量可忽略的圓柱體,其底面積S2為40cm2,厚度d為1cm;放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán),閥門上固定一根輕桿與浮筒相連,桿的長度為L.當(dāng)水箱中的水深達(dá)到H時(shí),浮筒B剛好能將放水閥門C打開.問
(1)請求出水箱中的水深H與輕桿L的函數(shù)關(guān)系.
(2)當(dāng)L為多長時(shí),進(jìn)水管不管進(jìn)水多長時(shí)間也無法把閥門C打開

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精英家教網(wǎng)學(xué)校科技小組的同學(xué)們做“測定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn),所用燈泡的額定電壓是2.2V.
(1)如圖所示是曉彤實(shí)驗(yàn)的電路,但連接不完整,請你給幫他完成電路的連接.
(2)曉彤將實(shí)驗(yàn)的有關(guān)記錄及相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象填入下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3
電壓(V) 2.20 1.50 2.50
電流(A) 0.22 0.16 0.24
功率(W) 0.484 0.24 0.60
燈泡亮度 正常發(fā)光 較暗 較亮
請你幫助曉彤分析表格中的信息,可以得出關(guān)于燈泡電功率的結(jié)論是:
 
;
(3)如果電源電壓為6V,根據(jù)表格的數(shù)據(jù)分析,該實(shí)驗(yàn)中對(duì)所使應(yīng)用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格有什么要求:
 

(4)同組的小雪注意到,這個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄也可以用來計(jì)算燈絲的電阻,并完成了有關(guān)計(jì)算如下表格:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3
電壓(V) 2.20 1.50 2.50
電流(A) 0.22 0.16 0.24
燈絲電阻(Ω) 10.00 9.38 10.42
小雪有些納悶兒:導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無關(guān)嗎?怎么三次計(jì)算的燈絲電阻卻不一樣呢?
請你對(duì)此作出兩種可能性的解釋:①
 
;②
 

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