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12.如圖所示電路,電源兩端電壓U不變,R1是滑動變阻器,R2是定值電阻,小燈泡L標(biāo)有“8V  4W”字樣(設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化).閉合開關(guān)S、S1,當(dāng)滑動變阻器滑片在最右端時,電壓表的示數(shù)為8V,電流表的示數(shù)為0.1A;當(dāng)滑片移至最左端時,電流表的示數(shù)為0.9A.求:

(1)小燈泡L的電阻;
(2)滑動變阻器R1的最大阻值;
(3)定值電阻R2的阻值和電源電壓.
(4)若電流表、電壓表的量程分別為0~0.6A、0~3V,在電流表示數(shù)不為0的情況下,并考慮電路安全,分析開關(guān)處于何種狀態(tài)時,符合哪些條件時,電路的總功率最��?最小總功率是多少?

分析 (1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=U2R求出小燈泡L的電阻;
(2)閉合開關(guān)S、S1,當(dāng)滑動變阻器滑片在最右端時,R2與R1的最大阻值串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓,當(dāng)滑片移至最左端時,電路為R2的簡單電路,電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓,根據(jù)電源的電壓不變得出等式即可求出定值電阻R2的阻值,進(jìn)一步求出電源的電壓;
(4)當(dāng)R2與L中的最大阻值和滑動變阻器串聯(lián),且電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小,電路的總功率最小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2與L中的最大阻值兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的電流,利用P=UI求出電路的最小功率.

解答 解:(1)由P=U2R可得,小燈泡L的電阻:
RL=UL2PL=8V24W=16Ω;
(2)閉合開關(guān)S、S1,當(dāng)滑動變阻器滑片在最右端時,R2與R1的最大阻值串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
由I=UR可得,滑動變阻器的最大阻值:
R1=U1I=8V0.1A=80Ω;
(3)R2與R1的最大阻值串聯(lián)時,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:U=IR2+U1=0.1A×R2+8V,
當(dāng)滑片移至最左端時,電路為R2的簡單電路,電流表測電路中的電流,
則電源的電壓:U=I′R2=0.9A×R2,
因電源的電壓不變,所以,0.1A×R2+8V=0.9A×R2
解得:R2=10Ω,
電源的電壓U=I′R2=0.9A×10Ω=9V;
(4)因RL>R2,且電流表的量程為0~0.6A、電壓表的量程分別為0~3V,
當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,且電壓表示數(shù)最大為U1′=3V時,電路中的電流最小,電路消耗的總功率最小,
此時L兩端的電壓:UL′=U-U1′=9V-3V=6V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的最小電流:
I=ULRL=6V16Ω=38A,
電路消耗的最小總功率:
P=UI=9V×38A=3.375W.
答:(1)小燈泡L的電阻為16Ω;
(2)滑動變阻器R1的最大阻值為80Ω;
(3)定值電阻R2的阻值為10Ω,電源電壓為9V;
(4)當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開,且電壓表的示數(shù)為3V時,電路的總功率最小,最小總功率是3.375W.

點(diǎn)評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,會判斷電路中的最小電流是解決問題的關(guān)鍵和難點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
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2.如圖所示,是一款冬季家庭常用的電暖器,為了使它通電后能快速升溫,在電暖器內(nèi)部應(yīng)充入比熱容較小的液體.為了防止電暖器發(fā)生爆裂,內(nèi)部充入的液體還應(yīng)該具有沸點(diǎn)高的特點(diǎn).

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3.小明家的電表如圖所示,在使用過程中他感覺感到電能表的測量值可能偏大.為了驗(yàn)證自己的猜想,他把一個可信的“220V 60W”電燈單獨(dú)接入該家庭電路.燈正常工作了200s,電能表的轉(zhuǎn)盤剛好轉(zhuǎn)過11圈,電燈消耗電能為1.32×104J.電能表的測量值偏大(選填“準(zhǔn)確”或“偏大”).

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20.如圖為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置,鉤碼總重6N.     
(1)實(shí)驗(yàn)時豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì),由圖可知拉力大小為2.4N.
(2)若鉤碼上升的高度為10cm,則有用功是0.6J,該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%.
(3)若僅增加鉤碼的質(zhì)量,該滑輪組的機(jī)械效率將增大.(選填:“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

7.用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱(如圖甲),根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別描繪出這兩液體的溫度隨加熱時間變化的圖象(如圖乙).在相同的時間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等,不計(jì)液體熱量散失,分別用ma、mb、ca、cb表示a、b兩液體的質(zhì)量和比熱容,則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷正確的是
( �。�
A.若ma=mb,則ca>cbB.若ma=mb,則ca<cbC.若ca=cb,則ma=mbD.若ca=cb,則ma<mb

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

17.請畫出下面物體所受到的重力和支持力的示意圖.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,斜面長s=4m,高h(yuǎn)=2m,用平行于斜面向上的7.5N的拉力將10N重的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端,則(  )
A.斜面的機(jī)械效率是75%
B.物體所受的額外功為20J
C.物體所受的摩擦力等于拉力
D.斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度有關(guān)

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.以下事例中運(yùn)用相同科學(xué)研究方法的是( �。�
①研究同一直線力的合成時,引入“合力”概念
②研究串聯(lián)電路特點(diǎn)時,引入“總電阻”概念
③研究磁場分布時,引入“磁感線”
A.①②③B.①③C.①②D.②③

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.小剛同學(xué)在不同的水平路面上以不同的速度騎不同的自行車時,發(fā)現(xiàn)不踩踏板時,自行車向前滑行的距離不同.他提出了“自行車向前滑行的距離與什么因素有關(guān)”的問題,并作出猜想:
猜想一:自行車滑行的距離可能與自行車的初速度有關(guān);
猜想二:自行車滑行的距離可能與道路表面的粗糙程度有關(guān);
猜想三:自行車滑行的最大距離可能與自行車的質(zhì)量有關(guān);

為了驗(yàn)證自己的猜想,他在水平板上搭成一斜面,并準(zhǔn)備了一個小車、一把量程為1m的刻度尺、一條毛巾、一塊棉布(毛巾、棉布質(zhì)量忽略不計(jì))等實(shí)驗(yàn)器.請你幫他完成下列內(nèi)容.
(1)為了探究猜想一,他先后將小車從斜面不同高度處由靜止釋放,記錄小車在相同表面上滑行到靜止的距離,三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示.(均選填“相同”或“不同”)
(2)為了探究猜想二,他先后將小車從斜面的相同(選填“相同”或“不同”)高度處由靜止釋放,三次實(shí)驗(yàn)中小車最后靜止時如圖乙所示.
(3)利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,他不能(選填“能”或“不能”)完成猜想三的實(shí)驗(yàn)探究.(要求:實(shí)驗(yàn)具有可操作性)
(4)設(shè)計(jì)出探究“猜想二”的數(shù)據(jù)記錄表格.

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