【题目】如图所示,R1=30Ω,将触头移到滑动变阻器的最左端a,断开电键S1、闭合电键S,电流表的示数为0.6A;再闭合S1 , 电流表示数变为1.0A.将触头移到滑动变阻器的最右端b,断开电键S1、闭合电键S,电流表的示数为0.4A.求:
(1)电阻R2的阻值及变阻器R的最大阻值;
(2)闭合S后,在什么情况下电路消耗的功率最小?最小值为多少?
【答案】
(1)解:将触头移到滑动变阻器的最左端a,断开电键S1、闭合电键S,此时电路中只有R2;
再闭合S1,R1、R2并联,电流表测干路电流,电流表示数变为1.0A;
并联电路中各支路互不影响,则通过R2的电流保持不变,由并联电路的电流规律可知,干路中的电流等于支路电流的和,通过R1的电流:I1=I﹣I2=1.0A﹣0.6A=0.4A;
则R1两端的电压即电源电压为:U=I1R1=0.4A×30Ω=12V;
由I= 得R2的阻值为:R2=
=
=20Ω;
将触头移到滑动变阻器的最右端b,断开电键S1、闭合电键S,此时R2和滑动变阻器串联,电路的总电阻为:R'= =
=30Ω,
变阻器R的最大阻值为:R=R'﹣R2=30Ω﹣20Ω=10Ω
(2)解:因串联电路的总电阻大于其中的任何一个电阻,所以,当开关S闭合、S1断开,触头移到滑动变阻器的最右端b时,此时电路的总电阻最大,由P= 可知,总功率最小;
此时电路中的电流为0.4A,
电路消耗的最小功率为:P=UI=12V×0.4A=4.8W
【解析】(1)将触头移到滑动变阻器的最左端a,断开电键S1、闭合电键S,此时电路中只有R2;再闭合S1 , 电流表示数变为1.0A;增加的电流为通过R1的电流,根据U=IR求出电源电压;将触头移到滑动变阻器的最右端b,断开电键S1、闭合电键S,此时为R2和滑动变阻器的串联电路,根据电流和欧姆定律求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系求出变阻器R的最大阻值.(2)由公式P= 可知,在电源电压不变的情况下,电阻越小,功率越大.
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用和电功率的计算公式是解答本题的根本,需要知道欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
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【题目】如图所示,每个滑轮重30N,忽略绳子与滑轮的摩擦阻力.用这滑轮组将重300N的物体匀速提升10m,则在这过程中,拉绳的力F=N,物体的机械能(填“增大”、“不变”或“减小”),滑轮组的机械效率为 .
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【题目】在做“探究凸透镜的成像规律”的实验中,用到了如图(甲)所示的A、B两个凸透镜.
(1)透镜A的焦距(填“大于”、“等于”或“小于”)透镜B的焦距;
(2)为测出透镜A的焦距,做了图(乙)所示实验,则透镜A的焦距为cm.
(3)蜡烛放在主光轴上距离透镜A两倍焦距处,在光屏上得到了一个清晰的像,如图(丙)所示,为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向移动.
(4)保持透镜和蜡烛位置不变,只将透镜A换为透镜B,光屏向移动,才能在光屏上成清晰的、的、倒立的实像.
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【题目】京九线隧道全长1 965 m,双向6车道,其中湖底暗埋段550 m.在湖底隧道口有一交通标志牌如图所示,交通标志牌上数字的含义是什么?在遵守交通规则的前提下,一辆小车通过湖底暗埋段至少需要多少时间?
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【题目】小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车.细心的小明发现行驶的速度不同时,耗油量不同.当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时发动机的有用功率为25kW.若小汽车以最省油的速度行驶135km,求在这过程中汽车.
(1)运动的时间;
(2)受到的阻力;
(3)消耗汽油的质量(汽车的热值q=4.5×107J/kg,小汽车发动机的效率为30%).
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【题目】甲、乙两台汽油机,甲的热机效率比乙高,则下列说法中正确的是
A. 做相同的功,甲用的时间少
B. 在相同时间内,乙消耗的汽油多
C. 消耗同样多的汽油,甲做的有用功比乙少
D. 做同样多的有用功,甲消耗的汽油少
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【题目】一根铁棒,在下列情况下,它的质量会发生变化的是( )
A. 把铁棒加热到100℃
B. 把铁棒轧成一张铁片
C. 让宇航员把铁棒带上月球
D. 用锉刀对铁棒进行加工
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【题目】某同学做“测量小灯泡电功率”的实验,小灯泡有“2.5V”字样,测量电路图如图1
①电路图中 表和
表分别为(填A或B)
A 和
B
和
②正确接入电表后,实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时,电压表示数如图所示,其电压为V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向(填a或b)段滑动.
③表中为该同学的实验记录分析表
实验次数 | 电压表示数U(V) | 电流表示数I(A) | 实际功率P(W) | 额定功率P额(W) |
1 | 1.5 | 0.22 | 0.33 | P= |
2 | 2.0 | 0.26 | 0.52 | |
3 | 2.5 | 0.30 | 0.75 |
老师认为该同学的数据处理过程有误,你认为正确的测量结果为P额=W.
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