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【題目】如圖所示電路,電源電壓18V恒定不變,小燈泡工標有“12V”的字樣,滑動變阻器的規(guī)格為“200Ω 1A”,電流表量程“0~0.6A”電壓表量程“0~15V”調節(jié)滑動變阻器滑片至某一位置時再閉合開關,小燈泡L恰好正常發(fā)光,此時電流2s內對小燈泡L做功12J,不考慮溫度對電阻的影響。求:

(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電流;

(2)滑動變阻器接人電路的阻值在什么范圍時才能保證電路的安全;

(3)小燈泡L兩端電壓為何值時,滑動變阻器消耗的功率最大,最大功率是多少?

【答案】(1)0.5A;(2)12Ω~120Ω;(3)3.375W。

【解析】由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據求出小燈泡L正常發(fā)光時的電流;

(2)燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,根據歐姆定律求出電路中的總電阻和燈泡的電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;當電壓表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最大,根據串聯(lián)電路的電壓特點燈泡兩端的電壓,根據串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出變阻器接入電路中的最大阻值,然后得出滑動變阻器接入電路中的阻值范圍;

(3)根據串聯(lián)電路的特點和歐姆定律表示出滑動變阻器消耗的電功率,然后判斷出滑動變阻器消耗最大功率時電路中的電流,根據歐姆定律求出此時燈泡兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點和求出滑動變阻器消耗的最大功率。

解答:由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。

(1)燈泡正常發(fā)光時的電壓UL=12V,t=2s時電流對小燈泡做的功WL=12J,由可得,小燈泡L正常發(fā)光時的電流:;

(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,變阻器允許通過的最大電流為1A,所以,電路中的最大電流I=0.5A,此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小,由可得,電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為:,,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值:,當電壓表的示數UR=15V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時燈泡兩端的電壓:,則電路中的最小電流:,則滑動變阻器接入電路中的最大阻值:,則滑動變阻器接人電路的阻值在12Ω~120Ω的范圍時才能保證電路的安全;

(3)滑動變阻器消耗的電功率:時,滑動變阻器消耗的電功率最大,此時燈泡兩端的電壓:,滑動變阻器消耗的最大電功率:。

答:(1)小燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.5A;

(2)滑動變阻器接入電路的阻值在12Ω~120Ω的范圍時才能保證電路的安全;

(3)小燈泡L兩端電壓為9V時,滑動變阻器消耗的功率最大,最大功率是3.375W。

練習冊系列答案
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【題目】小明利用如圖所示的裝置探究在水平面上阻力對物體運動的影響,進行如下操作:

a.如圖甲所示,將毛巾鋪在水平木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離。

b.如圖乙所示,取下毛巾,將棉布鋪在斜面和木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離。

c.如圖丙所示,取下棉布,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離。

請針對以上操作回答下列問題:

(1)以上操作中錯誤的一次是_________(選填“a”“b”“c”)。

(2)對比兩次正確實驗操作能說明:小車受到的阻力越小,通過的距離越____

(3)糾正錯誤后,對多次實驗進行分析,并進一步推測:在水平面上滑行的小車,如果受到的阻力為零,它將做______運動。

(4)為了得出科學結論,三次實驗中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑,這樣做的目的是:使小車到達底端水平面時_________

(5)在水平面滑行的小車受到的重力和小車對水平面的壓力__選填不是)一對平衡力。

(6)上述所有探究實驗中用到的科學探究方法有____________(只要求寫出一種即可)。

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【題目】為響應國家嚴禁在公共場所吸煙的號召,某同學設計了一種煙霧報警裝置,其原理電路如圖所示,R1為定值電阻,R為光敏電阻,其阻值隨激光的光照強度減弱而增大.當R接收到的激光光照強度因煙霧而發(fā)生改變,使電路中電流小于或等于 0.1 A時,煙霧報警器報警.關于此報警裝置,下列說法正確的是( )

A. 煙霧濃度逐漸減小,電壓表示數變大

B. 煙霧濃度逐漸減小,電路的總功率變小

C. 煙霧濃度逐漸增大,R1的功率變大

D. 適當增大R1的阻值,可使報警器在煙霧較淡時開始報警

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【題目】月底張明家電能表的情況如圖所示,從記錄本上查出上月底電能表的示數是811.6千瓦時,張明家本月消耗的電能為________千瓦時.若按每千瓦時0.61元計費,張明家本月應繳電費為________元.張明家同時使用的用電器總功率不得超過________瓦.

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【題目】教室的門栓壞了,門經常被風吹開,這是門與門框間摩擦太小的緣故.如何增大摩擦呢?同學們提出一些設想,概括如下:

a.增大壓力增大摩擦; b.增大接觸面粗糙程度增大摩擦;

c.增大接觸面積增大摩擦; d.增大運動速度增大摩擦.

為了驗證這些設想,他們利用長方體木塊、鐵塊、彈簧測力計、毛巾和水平桌面等,進行實驗探究,并將數據記入表中:

實驗

接觸面

接觸面積/ m2

速度

壓力/N

摩擦力/N

1

木塊與桌面

0.01

v

5

1

2

木塊與桌面

0.01

2v

5

1

3

木塊與桌面

0.01

v

10

2

4

木塊與毛巾面

0.01

v

5

5

木塊與桌面

0.005

v

5

1

(1)比較實驗12可知:設想_________是錯誤的,判斷的理由是_________。

(2)比較實驗_________兩組數據,可以判斷設想C是否正確;在實驗中,圖中的彈簧測力計示數是表中處的數值,其大小為_________N

(3)某同學分析實驗3、4數據,并支持設想b,你認為他這種分析方法_________(填“正確”或“不正確”)

(4)請你利用上述分析得出的結論,寫出一種能將門關緊的方法:_________

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(2)比較 兩圖所示實驗,說明受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;

(3)比較 兩圖所示實驗,說明壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯.

(4)該實驗說明了:壓力的作用效果不僅與 有關還與 有關.

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C. 電流表A1示數變小 D. 電流表A2示數變大

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