【題目】如圖所示,電源電壓不變,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開,滑片P從b端滑到某一位置時,變阻器的電阻減小6Ω,電流表的示數(shù)變化0.1A,燈泡恰好正常發(fā)光;保持滑片P位置不變,閉合S1、S2,電流表的示數(shù)又變化了1.5A。則當(dāng)S1、S2都閉合時,調(diào)節(jié)滑片P,電路消耗的最小功率為
A. 2 W B. 10 W C. 15 W D. 20 W
【答案】D
【解析】試題分析:先畫出出三種情況的等效電路圖:
(1)燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流;
(2)根據(jù)歐姆定律可知圖1電阻大于圖2中的電阻時圖1的電流為圖2電流減去0.1A,根據(jù)電阻越并越小可知圖3中的電阻最小,電流表的示數(shù)為圖2電流加1.5A,利用歐姆定律求出燈泡的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律表示出圖1、圖2的電源,利用電源的電壓不變建立等式求出滑動變阻器的最大阻值,進(jìn)一步求出電源的電壓;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出圖3中通過滑動變阻器的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過R0的電流,利用歐姆定律求出R0的阻值;當(dāng)三個開關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路消耗的電功率最小,利用并聯(lián)電路的電壓特點和P=求出R與R0消耗的電功率,兩者之和即為電路消耗總功率的最小值.
開關(guān)S閉合:當(dāng)S1、S2斷開,滑片P在b端時,等效電路圖如圖1所示;
滑片滑到某一位置時,等效電路圖如圖2所示;
保持滑片P位置不變,閉合S1、S2,等效電路圖如圖3所示.
(1)圖2中:
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡正常發(fā)光,
∴根據(jù)P=UI可得,電路中的電流:
I2=IL==0.5A,
(2)∴圖1中的電流I1=I2-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A,
圖3中電流表的示數(shù)I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A,
根據(jù)歐姆定律可得,燈泡的電阻:
RL==12Ω,
∵電源的電壓不變,
∴U=I1(RL+Rab)=I(RL+Rab-6Ω),即0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)
解得:Rab=18Ω,
電源的電壓U=0.4A×(12Ω+Rab)=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V;
圖3中:
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴通過滑動變阻器的電流:
I滑==1A,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴通過R0的電流:
I0=I3-I滑=2A-1A=1A,
R0==12Ω,
當(dāng)三個開關(guān)S、S1、S2都閉合且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路消耗的電功率最小,
電路消耗總功率的最小值:
Pmin==20W.
故選D.
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【題目】小明同學(xué)做“測量小車的平均速度”時的實驗報告(摘要)。請你將其報告中的問題補(bǔ)充完整。
(1)(實驗?zāi)康模y量小車的平均速度
(實驗原理)_____
(實驗器材)小車、_____、_____、斜面、金屬擋板、長方體木塊
(實驗裝置)如圖所示
(實驗數(shù)據(jù))如表所示,將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整_____;_____。
測量的物理量 | AB段 | BC段 | AC段 |
路程s/cm | 45 | 56 | 101 |
時間t/s | 3.0 | 5.8 | |
平均速度v/(cms-1) | 15 | 17.4 |
(2)(實驗分析)
①實驗中小車通過上一段路程的平均速度_____(填“大于”“小于”或“等于”)通過下一段路程的平均速度;小車全程是做_____運(yùn)動。(選填“勻速直線”或“變速直線”)
②實驗時,應(yīng)_____斜面的坡度(選填“增大”或“減小”),這樣做的目的是_____。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如何外部檢測植物含水量的變化呢?科學(xué)家用條狀石墨烯制成的濕敏電阻R,附著在葉片上,植物含水量變低,Rx變小,電表示數(shù)變;植物含水量變高,Rx變大,電表示數(shù)變大。電源電壓恒定,R0為定值電阻,下列電路圖中符合要求的是
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示,將一把鋼尺壓在桌面上,一部分伸出桌面,用手撥動其伸出桌外的一端,輕撥與重?fù)茕摮撸逛摮哒駝拥?/span>________不同,則鋼尺發(fā)出聲音的________就不同;若改變鋼尺伸出桌面的長度,用相同的力撥尺,使鋼尺振動的________不同,則鋼尺發(fā)出聲音的_________就不同。換用塑料尺撥動,則發(fā)出的__________不同。
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【題目】把標(biāo)有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2兩個燈泡并聯(lián)接入電路中,如圖6,讓其中一個燈泡正常發(fā)光,另一個燈泡的實際功率不超過額定功率,則該電路中干路電流是 A,兩燈消耗的實際總功率為 W。
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【題目】近幾年,一些城市道路由從前的水泥路面變成了瀝青路面,如圖所示。小明發(fā)現(xiàn)汽車走過時產(chǎn)生的噪聲比從前小多了,那么汽車行駛的噪聲是否與路面的材料有關(guān)呢?
下表是小明在互聯(lián)網(wǎng)上查到同一輛轎車在不同路面行駛時噪聲的實驗數(shù)據(jù):
試驗次數(shù) | 試驗車型 | 車速 | 普通瀝青路面噪聲 | 多孔瀝青路面噪聲 |
1 | 桑塔納轎車 | 80 | 85.4 | 78.5 |
2 | 桑塔納轎車 | 100 | 92.6 | 80.6 |
(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),你可以得出的結(jié)論:
①________;②________。
(2)請你猜想:除上述因素外,汽車行駛路面上產(chǎn)生噪聲的大小還可能跟________有關(guān)。(寫出一個因素)
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【題目】在“探究串聯(lián)電路電壓的特點“活動中。
(1)如圖所示,連接電路時,開關(guān)必須_____;實驗中應(yīng)選擇規(guī)格_____(選填“相同”或“不同”)的小燈泡比較合理。
UAB/V | UBC/V | UAC/V |
1.9 | 2.6 | 4.5 |
(2)在測L1兩端電壓時,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)L1不亮,L2亮,且電壓表示數(shù)為零,原因是_____。
(3)小芳保持電壓表的B連接點不動,只斷開連接點,并改接到C連接點上,測量L2兩端電壓,她能否測出L2兩端電壓?_____,理由是:_____。
(4)小紅分別出AB、BC、AC間的電壓并記錄在如下表格中,分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。小青認(rèn)為小紅的做法是錯誤的,原因是_____。
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【題目】如下圖甲所示,閉合開關(guān)后,在滑片P由b端向a端移動的過程中,電壓表示數(shù)U隨滑動變阻器的電阻R2變化的關(guān)系圖像如下圖乙所示,下列說法錯誤的是( )
A. 電源電壓是6V
B. R2的最大阻值是20Ω
C. R1的電阻是10Ω
D. 當(dāng)滑片P移動中點時,10s內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量是18J
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【題目】麗麗用一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系,如下圖所示。她首先測出小車重,然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車,調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小多次測量,得到下表所示的數(shù)據(jù):
斜面 傾斜角θ | 小車重G/N | 斜面高 h/m | 斜面長 S/m | 拉力 F/N | 有用功 W有/J | 總功 W總/J | 機(jī)械效率η |
12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 1 | 2.1 | 48% |
30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | 3.6 | 69% |
45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 |
(1) 請你替麗麗在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)______。
(2) 分析上表中的數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是:斜面傾斜角θ越_______,斜面越省力,斜面的機(jī)械效率越_______。
(3) 實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面__________。
(4) 若想究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系,則要保持__________不變,斜面的光滑程度不變,,這種研究問題的方法我們稱之為____________法。
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