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(选做题)如图所示电路,变阻器R1的最大值为4Ω,此时它的有效电阻为2Ω,定值电阻R2=6Ω,电源内阻r=1Ω.当开关闭合时,电源消耗的总功率为16W,输出功率为12W,这时灯正常发光.求:(1)电灯的电阻;(2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,求出此时电源的输出功率和电源的效率?
分析:(1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W,得到内电路的功率,求出电流I.由电源的总功率P=EI求出电动势E,再求出路端电压U.根据欧姆定律求解流过灯的电流和电压,最后求解电灯的电阻;
(2)当电键S断开时,为使灯泡正常发光,灯泡的电流为额定电流.根据欧姆定律求出灯灯泡的电压,再求解电源的输出功率和电源的效率.
解答:解:(1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W,
则内电路的功率P=16W-12W=4W,
而电源内阻r=1Ω,由P=I2r得:I=2A
则有:E=
P
I
=
16
2
V=8V
所以内电压为Ur=Ir=2×1V=2V
因此外电压为U=E-Ur=8V-2V=6V
由于电灯与滑动变阻器串联后与定值电阻R2并联,
则有:
U
RL+R1
+
U
R2
=I

解之得:RL=4Ω
(2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,
则有:U=E-Ir=8V-1V=7V
所以电源的输出功率:P=IU=7 W 
那么,电源的效率η=
P
P
=
7
8
×100
%=87.5%
答:(1)电灯的电阻4Ω;
(2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,求出此时电源的输出功率7W和电源的效率87.5%
点评:考查P=I2R与E=U+Ir公式的应用,同时学会求电源的输出功率与消耗功率的关系,及电源的效率.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?惠州三模)(1)利用如图1所示的装置 可以做力学中的一些实验,已知交流 电的频率为f,小车质量为M,钩码 质量为m.
①如果利用它来探究物体的加速度与 力、质量的关系时,为使小车所受的合外力等于细线的拉力,应该采取的措施是
平衡摩擦力
平衡摩擦力
,要使细线的拉力等于钩码的总重量,应该满足的条件是M
远大于
远大于
 m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下,且使细线的拉力等于钩码的 总重量,如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示.O为小车开始 运动打下的第一点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点 没有标出,有关数据如图所示,要探究小车运动的动能定理,要满足一个怎样的关系式
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
mghB=
Mf2(hC-hA)2
200
 (用题中的字母符号表示)

③如果利用此装置来验证小车与钩码组成的系统机械能守恒时为尽可能消除摩擦力 对小车的影响:则小车质量和钩码的质量关系应该满足M
远小于
远小于
m (填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)
(2)用伏安法测量金属丝的电阻,某同学设计了如图3乙所示的电路图,电源电动势E=4V. 实验要求获得多组数据,且金属丝上所加的电压须从零开始.
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻.用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“X 10“档位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的档位(选填“x1OO”或“X1”),然后进行
欧姆调零
欧姆调零
,再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图3甲所示,则此段电阻丝的电阻为
14
14
Ω_.
②请根据图乙的电路图,在图3丙图中完成连线.
③连接电路时,开关S应处于
断开
断开
(选填“闭合“或“断开”)状态;开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于
a
a
端(选填“a”或“b”);为使电压表示数增大,P应由中点向
b
b
端滑动(选填“a”或“b”).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?无锡一模)选做题
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:
AC
AC

A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为
1
1
m/s,传播方向为


(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为
2
,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
C、(选修模块3-5)
(1)以下有关近代物理内容的若干叙述中,正确的是:
C
C

A、一束光照射到某金属表面时,能发生光电效应,此时若减弱照射光的强度,则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波,又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
D、在核聚变反应中,由于要释放能量,发生质量亏损,所以聚变后的原子的总质量数要减少
(2)第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快吕子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过
次β次衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:
92239U→94239Pu+2-10e
92239U→94239Pu+2-10e

(3)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量分别为m和3m.Q与轻弹簧相连,若Q静止,P以某一速度v向Q运动,并与弹簧发生碰撞.求P、Q速度相等时两者的速度是多大?此时弹簧弹性势能多大?

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精英家教网本题为选做题,考生只选择一题作答,若两题都作答,则按24-1题计分.
(1)(本题供使用选修1一1教材的考生作答.)
如图所示,将条形磁铁分别以速度υ和2υ插入线圈,电流表指针偏转角度
 

A.以速度υ插入时大
B.以速度2υ插入时大
C.一样大
D.不能确定
思考:磁通量的变化量、
磁通量的变化率呢?
(2).(本题供使用选修3一1教材的考生作答.)
下列说法中,正确的是
 

A.电场强度和电势能都是矢量
B.电势为零的地方,电场强度也一定为零
C.电场中某两点的电势差为零,当把点电荷从这其中一点移到另一点时,电场力做功一定为零
D.由公式E=F/q可知,电场中某点的电场强度与放在该点的检验电荷所受的电场力F成正比,与该检验电荷的电荷量q成反比.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网本题为选做题,考生只选择一题作答,若两题都作答,则按(1)题计分.
(1)(本题供使用选修1一1教材的考生作答.)
如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,将磁铁插入螺线管的过程中,电流表指针
 
(选填“偏转”或“不偏转”),磁铁放在螺线管中不动时,电流表指针
 
(选填“偏转”或“不偏转”)
(2)(本题供使用选修3一1教材的考生作答.)
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点过程中,电场力做了2×10-6 J的正功,那么
 

A.电荷的电势能减少了2×10-6 J
B.电荷的动能增加了2×10-6 J
C.电荷在B处时具有2×10-6J的电势能
D.电荷在B处时具有2×10-6 J的动能.

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母前的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.)
A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是
 

A.只要外界对气体做功,气体内能一定增大
B.物体由气态变成液态的过程,分子势能减小
C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,而分子间斥力减小
D.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
(2)如图所示精英家教网,弹簧一端固定于水平面上,另一端与质量为m的活塞拴接在一起,开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体.气缸和活塞均可与外界进行热交换.若外界环境的温度缓慢降低,则封闭气体的体积将
 
(填“增大”、“减小”或“不变”),同时将
 
(填“吸热”、“放热”或“既不吸热,也不放热”).
(3)某种油的密度为ρ,摩尔质量为M.取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面上,形成面积为S的单分子油膜.试估算:①阿伏加德罗常数;②其中一滴油滴含有的分子数.
B.(选修模块3-4)
(1)以下说法中正确的是
 

A.隐形战机表面涂料利用了干涉原理,对某些波段的电磁波,涂料膜前后表面反射波相互抵消
B.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
C.根据宇宙大爆炸学说,遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D.海市蜃楼是光的色散现象引起的
(2)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室,各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T2~L图象,如图甲所示.去北大的同学所测实验结果对应的图线是
 
(选填“A”或“B”).另外,在南大做探究的同学还利用计算机绘制了其在实验室
得到的两个单摆的振动图象(如图乙),由图可知,两单摆摆长之比
La
Lb
=
 

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(3)如图所示,半圆玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=
3
,直径AB与屏幕垂直并接触于A点.激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现两个光斑.求两个光斑之间的距离L.
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C.(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的有
 

A.卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B.氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
C.物质波是一种概率波,在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D.β衰变说明了β粒子(电子)是原子核的组成部分
(2)如图为氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时,发出多个能量不同的光子,其中频率最大的光子能量为
 
eV,若用此光照射逸出功为2.75V的光电管上,则加在该光电管上的反向遏止电压为
 
V
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(3)查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子.
完成下列核反应方程:24He+49Be
 

通过在云室中让中子与静止的已知质量的核发生正碰的实验可以测定中子的质量,若已知被碰核氮核的质量为M,中子的入射速度大小为v,反弹速度大小为
13v
15
,氮核在碰撞中获得的速度大小为
2v
15
,则中子的质量多大?

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