如图所示.电源电压恒定.定值电阻R2=10Ω.滑动变阻器R0上标有“40Ω.0.5A 的字样.电流表A的量程为0-0.6A.电压表V的量程为0-15V．当开关S打到1位置且滑片P在B端时.电压表的示数为9V.电流表的示数为0.45A.问:(1)电源电压U和定值电阻R1的阻值分别是多少?(2)当开关S打到2位置且滑片P在中点时.通电100s.电流通过电阻R2做的功是� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

1．

如图所示，电源电压恒定，定值电阻R₂=10Ω，滑动变阻器R₀上标有“40Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V．当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电压表的示数为9V，电流表的示数为0.45A，问：
（1）电源电压U和定值电阻R₁的阻值分别是多少？
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，通电100s，电流通过电阻R₂做的功是多少？
（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？

分析（1）当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电路为R₁的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R₁的阻值；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，R₀与R₂串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=I²Rt求出电流通过电阻R₂做的功；
（3）比较R₁与R₂的阻值，两电阻阻值最大的电阻与滑动变阻器的最大阻值串联时电路的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的最小功率；根据欧姆定律求出滑片位于B端时通过R₁与R₂的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程相比较确定电路中最大电流，根据P=UI求出电路的最大功率．

解答解：（1）当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电路为R₁的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，
由电压表的示数可知，电源的电压U=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.45A}$=20Ω；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，R₀与R₂串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I₁=$\frac{U}{\frac{1}{2}{R}_{0}+{R}_{2}}$=$\frac{9V}{\frac{1}{2}×40Ω+10Ω}$=0.3A，
电流通过电阻R₂做的功：
W₂=I₁²R₂t=（0.3A）²×10Ω×100s=90J；
（3）因R₁=20Ω＞R₂=10Ω，
所以，当开关S打到1位置且滑片P在A端时，R₀的最大阻值和R₁串联，电路中的电阻最大，电功率最小，
则电路的最小总功率：
P_小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{（9V）^{2}}{40Ω+20Ω}$=1.35W，
滑片位于B端时，通过R₁与R₂的电流分别为：
I=0.45A，I′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{10Ω}$=0.9A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表A的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，
所以，当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时，电路的总功率最大，
则电路的最大功率：
P_大=UI_大=9V×0.5A=4.5W．
答：（1）电源电压为9V，定值电阻R₁的阻值为20Ω；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，通电100s，电流通过电阻R₂做的功是90J；
（3）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路的总功率最小，最小为1.35W；当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时，电路的总功率最大，最大为4.5W．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，会判断最后一问中电路的最大和最小总功率是关键．

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6．

在如图所示的电路中，电源电压恒为8V，滑动变阻器R₂的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．求：
（1）只闭合开关S₁时，电流表示数为0.2A，则R₁为多少？
（2）只闭合开关S₂时，电压表示数为3.8V，此时小灯泡L正常发光．则小灯泡L的额定功率为多少？
（3）开关S₁、S₂、S₃都闭合时，为保证各电路元件安全使用，则滑动变阻器R₂的可调范围和电流表相应的变化范围分别是多少？

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12．

在物理小组课外活动中，同学们利用两段阻值不同的电热丝R₁和R₂，设计成高、中、低三档位的电热器，电路图如图所示，其中R₁=2R₂．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量均为2kg的水加热（c_水=4.2×10³J/（kg•℃））．

电阻器档位	额定电压	额定功率	水升高的温度	加热时间
高温	220V		10℃	6min
中温	220V		8℃	8min
低温	220V	100W	4℃	9min

（1）低温档的工作电阻是多少？
（2）中温档正常工作时电流是多大？
（3）高温档的工作6min消耗的电能是多少？
（4）若忽略容器吸热等损失，电热器用中温档工作时，效率是多少？

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9．

如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有$\frac{3}{5}$的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，即没有发生形变（已知水的密度为1.0×10³kg/m³，不计弹簧所受的浮力，g取10N/kg）
（1）求此时容器底部受到水的压强；
（2）求木块A的密度；
（3）先向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没在水中，此时弹簧对木块的作用力为F₁，再打开阀门B缓慢放水，直至木块A完全离开水面时，再关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F₂，求F₁与F₂之比．

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16．

在测量水的温度时，甲、乙、丙三位同学按如图所示方法读数，正确的是乙同学，水的温度是52℃．

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6．

小健利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾的特点”．
（1）安装该装置时，各器材应按照自下而上（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序进行．
（2）用酒精灯加热是通过热传递的方式提高水的内能．某时刻温度计内的液柱位置如图乙所示，在读取温度计示数时，眼睛应从B（选填“A”、“B”或“C”）处现察．此时水的温度是85℃．
（3）继续加热，当观察到附着在杯底的气泡开始上升（如图丙所示）．小健认为水沸腾了，他读出此时的溫度是92℃；当杯内大量气泡上升并在水面处破裂时（如图丁所示），温度计的示数是97℃．他能否通过对上述实验现象的观察就得出“水沸腾时，溫度不断升高”的结论．不能（选填“能”或“不能”），你判断的依据是根据有气泡上升就判断水开始沸腾是错误的，所以92℃并非沸腾时的温度．

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13．下列关于物质分类的说法正确的是（　　）

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	B．	盐酸、氢氧化钠溶液、紫铜等都是靠自由电子导电的物质
	C．	陶瓷、合成橡胶、塑料都是很好的绝缘材料
	D．	金刚石、石墨和C₆₀都是由原子构成的物质

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（3）某次实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，光屏上恰好能接收到淸晰的像，这个像是倒立、缩小的实像．如果让光屏上的像更小一些，除了移动光屏外，还应将蜡烛向左（选填“左”或“右”）移动，才能接收到淸晰的像．如果再将近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像又变得模糊了，为了使光屏上的像变得淸晰，他应将光屏向远离（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动．

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