【題目】如圖所示,是小勇設(shè)計(jì)的某電器設(shè)備的部分電路.電源電壓9V保持不變,燈泡L標(biāo)有“8V 4W”字樣,電流表的量程為0~3A,電壓表的量程為0~15V,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω.閉合開關(guān)S和S1時,電路消耗的功率為4.05W.(不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化)求:
(1)小燈泡L的電阻;
(2)開關(guān)S、S1、S2都閉合時,通過電流表的最小電流;
(3)在不超過電表量程和燈泡額定電壓的條件下,只閉合開關(guān)S2時滑動變阻器R2的電功率變化范圍.
【答案】
(1)解:因?yàn)闊舻念~定電壓為UL=8V,額定功率為PL=4W,則由P= 可得燈的電阻為:RL= = =16Ω;
(2)解:閉合開關(guān)S和S1時,燈泡短路,R1單獨(dú)接入電路,此時其兩端電壓為U=9V,又知電路消耗的功率為P1=4.05W
由P= 可得燈的電阻為:R1= = =20Ω;
開關(guān)S、S1、S2都閉合時,兩電阻并聯(lián),燈泡被短路,當(dāng)R2全部接入電路時,電路中電阻最大,
由I= 可知此時,通過R1的電流為:I1= = =0.45A
通過R2的電流為:I2= = =0.45A,
并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A;
(3)解:
當(dāng)只閉合S2時,R2和L串聯(lián),燈泡正常發(fā)光時,電壓為UL=8V,額定功率為PL=4W,
額定電流為IL= = =0.5A<3A,故電路中最大電流為I=0.5A,
當(dāng)變阻器接入電路阻值最大時,電路中的最小電流I′= = =0.25A,此時各元件是安全的.
所以在不超過電表量程和燈泡額定電壓的條件下,電路中電流的取值范圍為0.25A~0.5A.
滑動變阻器消耗的功率為P=U2I=(U﹣UL實(shí))I=(9V﹣IRL)I=9V×I﹣16Ω×I2= W﹣(4I﹣ )2W ①
當(dāng)4I﹣ =0即I= A<0.5A時,R2的功率最大Pmax= W≈1.27W;
根據(jù)前面推出的變阻器消耗功率與電流的二次函數(shù)表達(dá)式作出P﹣I圖象,如圖所示
根據(jù)圖象可知,當(dāng)電流最大為0.5A時,滑動變阻器消耗的電功率最小,此時燈泡正常發(fā)光.
此時滑動變阻器兩端電壓為U′=U﹣UL=9V﹣8V=1V,滑動變阻器消耗的電功率為P1=U′IL=1V×0.5A=0.5W;
滑動變阻器R2的電功率變化范圍為0.5W~1.27W.
【解析】(1)根據(jù)P= 求出燈泡的電阻;(2)開關(guān)S、S1、S2都閉合時,兩電阻并聯(lián),燈泡被短路,當(dāng)R2全部接入電路時,電路中電阻最大,由I= 可知此時,在U一定時,電路中電流最小,結(jié)合并聯(lián)電路特點(diǎn)求出電流表的示數(shù);(3)當(dāng)只閉合S2時,R2和L串聯(lián),結(jié)合電流表、電壓表以及燈的額定電壓,利用P=UI求出滑動變阻器的電功率變化范圍.
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【題目】如圖所示,邊長為0.1m,密度是5×103kg/m3的正方體金屬塊,放在面積為1m2的桌面上,當(dāng)彈簧秤的讀數(shù)為10N時,金屬塊對桌面的壓強(qiáng)是Pa,金屬塊受到的合力為N.
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【題目】用光學(xué)照相機(jī)拍攝景物時,景物在底片上所成的清晰像是 ______(填“虛像”或“實(shí)像”),拍攝近的景物時,與拍攝遠(yuǎn)的景物時比較鏡頭應(yīng)往 ______(填“前伸”或“后縮”)。
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【題目】如圖甲所示,小球從某高度處靜止下落到豎直放置的輕彈簧上并壓縮彈簧.從小球剛接觸到彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中,得到小球的速度v和彈簧被壓縮的長度△l之間的關(guān)系,如圖乙所示,其中b為曲線最高點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,彈簧在整個過程中始終發(fā)生彈性形變,則小球( )
A. 受到的彈力越來越大
B. 從接觸到彈簧開始一直做減速運(yùn)動
C. 機(jī)械能保持不變
D. 將彈簧壓縮至最短時小球處于平衡狀態(tài)
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【題目】滑輪實(shí)質(zhì)上是變形的杠桿,系在旗桿的上端,升旗用的滑輪是_____滑輪,能改變力的方向;裝在起重機(jī)上,與重物一起運(yùn)動的滑輪是_____滑輪,能_____。
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【題目】2017年5月5日,我國自主研發(fā)的C919商用大飛機(jī)在上海浦東機(jī)場成功首飛.客機(jī)中的部分鈦合金零件采用了激光3D打印技術(shù).關(guān)于客機(jī)的下列說法不正確的是
A. 客機(jī)采用密度小的材料,可以減輕它的重力
B. 客機(jī)在空中沿直線勻速飛行,是受平衡力作用
C. 客機(jī)升空利用了“空氣流速大的地方壓強(qiáng)小”的原理
D. 客機(jī)所在高空的大氣壓強(qiáng),比海平面附近的大氣壓強(qiáng)更大
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【題目】分別浸沒在水和鹽水中的實(shí)心鋁球和銅球(已知ρ鋁<ρ銅,ρ水<ρ鹽水),它們所受浮力相等,則它們體積的大小關(guān)系為( )
A.鋁球大B.銅球大C.大小相等D.無法確定
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