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圖中三個電阻的阻值相等,R1的額定功率為10W,R2的額定功率為4W,R3的額定功率為10W,則該電路允許的最大功率為( 。
分析:根據電路結構及已知條件:三個電阻R1、R2、R3的阻值相同,允許消耗的最大功率分別為10W、4W、10W,分析保證電路安全的條件,然后求電路的最大功率.
解答:解:由題意知R1=R2=R3=R,P1=10W,P2=4W,P3=10W,
首先分析兩個并聯(lián)電阻R2、R3所允許的最大消耗功率.因為R2與R3并聯(lián),則兩端電壓相等,所以由公式P=
U2
R
知道,R2與R3所消耗的功率一樣.已知告訴我們,R2與R3本身允許的最大功率分別是4W和10W,所以R2、R3在電路中允許最大功率只能是4W,否則會超過R2的允許功率.
再分析R1在電路中允許的最大功率.把R2與R3看成一個并聯(lián)電阻R',則電路就是R1與R串聯(lián),而串聯(lián)電路所流過的電流一樣,再由P=I2R知道,R1與R'所消耗功率之比等于
R
R′
=2.所以R1上消耗的功率是并聯(lián)電阻R'上的兩倍.如果R2、R3的功率都為4W,則R'的功率就是4W+4W=8W,則R1的功率是2×8W=16W,這樣就大于10W,顯然不可以.所以只能是R1功率為10W,則R'是R1的功率一半就是5W,而R2與R3的消耗功率一樣,所以R2與R3的消耗功率均是R'的一半,為2.5W.
最后計算,R1功率為10W,則R2為2.5W,R3為2.5W.所以總功率最大為10W+2.5W+2.5W=15W.
故選B.
點評:本題的關鍵是根據題意,結合串并聯(lián)電路的特點,電功率的公式,分析出保證電路安全且功率最大的條件,本題難度較大,是一道難題.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

某同學利用多用電表做了以下實驗:
(1)使用多用電表測電阻,他的主要實驗步驟如下
①把選擇開關扳到“×100”的歐姆擋上.
②把表筆插入測試插孔中,先把兩根表筆相接觸,旋轉歐姆調零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上.
③把兩根表筆分別與某一待測電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉較。
④換用“×10”的歐姆檔,隨即記下歐姆數(shù)值.
⑤把表筆從測試筆插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原處,實驗完畢.
這個學生在測量時已注意到:待測電阻與其他元件和電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿,那么這個學生在實驗中有哪些操作是錯誤的?(三個錯誤)
錯誤一:
換用“×10”的歐姆檔,應該改為換用“×1K”的歐姆檔;
換用“×10”的歐姆檔,應該改為換用“×1K”的歐姆檔;
錯誤二:
換擋后沒有重新調零;
換擋后沒有重新調零;
錯誤三:
使用完畢沒有將旋轉開關旋至“OFF”擋.
使用完畢沒有將旋轉開關旋至“OFF”擋.

(2)如圖1所示,為多用電表的表盤,測電阻時,若用的是×100量程,這時表針所示被測電阻的阻值應為
1650
1650
 歐;測直流電流時,用的是100mA的量程,指針所示電流值為
47
47
毫安;測直流電壓時,用的是50V量程,則指表針所示的電壓值為
23.5
23.5
伏.
(3)用多用電表歐姆擋(×100)測試三只晶體二極管,其結果依次如圖2甲、乙、丙所示.由圖2可知,圖中
的二極管是好的,該二極管的正極是
a
a
端.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網飛機中的“黑匣子”一部分電路裝在一個小盒子里,盒子內部是由三個電阻連接而成,并且跟盒外的三根引出線相連接,如圖所示.當把二根引出線cd接3V恒壓源時,測得其余任意二根引出線之間的電壓均為1.5V,且流過此電壓源的電流為0.15A、.將3V恒壓源接ce或de時,測得其余任意兩根引出線之間的電壓仍均為1.5V,流過電壓源的電流也為0.15A、.畫出小盒子內部的電路結構,并標明每個電阻的阻值.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2008?東城區(qū)三模)(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,已知重錘的質量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

①從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(S0+S1
mg(S0+S1
,重錘動能的增加量為△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②根據題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,它和當?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較,則a
小于
小于
g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復寫紙、導電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導電紙上,與導電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻),直流電壓表(量程為6V,內阻很大,其負接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實驗電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內容填寫在橫線上方.
a.接好實驗電路.
b.
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處

c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.
調節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V
調節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V

e.用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點,用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準點相接觸,
記下電壓表讀數(shù),在導電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
記下電壓表讀數(shù),在導電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
,這一點是此基準的等勢點.用探針把這一點的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準點的其它等勢點.
g.重復步驟f,找出其它4個基準點的等勢點.取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當選用量程為50mA的電流檔測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為
30.7
30.7
mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為
1.5×103
1.5×103
Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應選的歐姆檔是
×1K
×1K
(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結束后,實驗操作上首先要進行的步驟是
歐姆調零.
歐姆調零.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

2004年11月21日8時22分左右,東航云南公司一架CRJ200型飛機由包頭機場起飛后,在距機場不遠的南海公園湖內墜毀.機上47名乘客、6名機組人員全部罹難,同時遇難的還有一名地面公園工作人員,截至17時10分左右,此次事故中54名遇難人員遺體已全部找到.目前,失事飛機的黑匣子正在尋找.試回答下列關于黑匣子的問題.

(1)在尋找黑匣子的過程中,測量船在其上方湖面向湖底發(fā)射波速為1 450 m/s的超聲波,并測得各超聲波從發(fā)射到返回湖面經歷了0.2 s,則黑匣子所在湖域的深度約為_______m.

圖1

         

  圖2                                              圖3

(2)出水后,技術人員要對黑匣子中的電路的導通情況進行檢測,圖1是黑匣子某部分電路圖,圖中R1標有“5 V2.5 W”字樣,滑動變阻器R2標有“5 Ω1 A”字樣,電流表量程采用0—0.6 A,電壓表量程采用0—3 V.

①若該電路各元件均完好,為了檢測過程中的任何時候確保電路各部分安全,在a、b間所加電源電壓的最大值應為__________V;

②如果測定時電壓表示數(shù)U如圖2所示,則U=__________V.

(3)另一部分電路裝在一個小盒子里,盒子內部是由三個電阻連接而成,并且盒外的三根引出線相連接,如圖3所示.當把兩根引出線cd接3 V恒壓源時,測得其余任意兩根引出線之間的電壓均為1.5 V,且流過此電壓源的電流為0.15 A;當將3 V恒壓源接ce或de時,測得其余任意兩根引出線之間的電壓仍均為1.5 V,流過電壓源的電流也為0.15 A.畫出小盒子內部的電路結構,并標明每個電阻的阻值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

①飛機中的“黑盒子”一部分電路裝在一個小盒子里,將用多用電表選擇開關旋至直流電壓擋,并置于500V量程,用多用電表測量“黑盒子”的任意兩個接線柱之間的電壓,讀數(shù)均為零,則盒子內部一定不含________;
②假設是由三個電阻連接而成,并且跟盒子外的三根引出的線相連接,如右圖所示。當把兩根引出線cd接3V恒壓電源時,測得其余任何兩個引出線之間的電壓均為1.5V,且流過此電源的電流為0.15A。將3V恒壓電源接ce或de時,測得其余任何兩個引出線之間的電壓仍均為1.5V,且流過此電源的電流也為0.15A。則:
“黑盒子”內部的電路結構為:(畫在圖中,并在圖中標明每個電阻的阻值)。

 

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