5.如圖所示電路,電源電壓不變,R1=12Ω,小燈泡標有“6V 3W”(設(shè)其電阻不變).電流表使用0-3A量程.求:
(1)小燈泡的電阻.
(2)只閉合Sl時,小燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為多大?
(3)當(dāng)Sl、S2、S3都閉合時,將滑片P移動到b端時,電流表的示數(shù)為1.2A,則滑動變阻器的最大阻值是多少?
(4)保證電路安全情況下,通過開關(guān)的斷開與閉合及滑片位置的移動,電路消耗的最大總功率和最小總功率分別是多少?

分析 (1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻;
(2)只閉合Sl時,燈泡與R1串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;
(3)當(dāng)S1、S2、S3都閉合時,將滑片P移動到b端,滑動變阻器的最大阻值和R1并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點求出通過R1的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的電流,利用歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(4)當(dāng)Sl、S2、S3都閉合時,定值電阻R1與滑動變阻器并聯(lián),在保證電流表安全情況下,移動滑片P,電流表的最大示數(shù)為3A,此時電路消耗的總電功率最大:
當(dāng)只閉合S2時,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),當(dāng)滑片P移動到b端最大阻值時,通過電路的電流最小,此時電路消耗的總電功率最。

解答 解:(1)根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,燈泡電阻:RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{{(6V)}^{2}}{3W}$=12Ω;
(2)當(dāng)只閉合Sl時,小燈泡正常發(fā)光,此時燈泡和定值電阻R1串聯(lián),
此時電流中的電流I=IL額=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A;
則電源電壓U=IR=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+12Ω)=12V;
(3)當(dāng)Sl、S2、S3都閉合,將滑片P移動到b端時,定值電阻R1與滑動變阻器最大阻值并聯(lián),
通過定值電阻R1的電流:I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A;
通過滑動變阻器的電流:I2=I-I1=0.2A,
滑動變阻器的最大阻值:R=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω;
(4)分析電路圖可知:
當(dāng)Sl、S2、S3都閉合時,定值電阻R1與滑動變阻器并聯(lián),在保證電流表安全情況下,移動滑片P,電流表的最大示數(shù)為3A,此時電路消耗的總電功率最大:
P=UI=12V×3A=36W;
當(dāng)只閉合S2時,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),當(dāng)滑片P移動到b端最大阻值時,通過電路的電流最小,此時電路消耗的總電功率最小:
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{總}}$=$\frac{{(12V)}^{2}}{12Ω+60Ω}$=2W.
答:(1)小燈泡的電阻為12Ω;
(2)只閉合Sl時,小燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為12V;
(3)當(dāng)Sl、S2、S3都閉合時,將滑片P移動到b端時,電流表的示數(shù)為1.2A,則滑動變阻器的最大阻值是60Ω;
(4)保證電路安全情況下,通過開關(guān)的斷開與閉合及滑片位置的移動,電路消耗的最大總功率和最小總功率分別是36W和2W.

點評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的辨別,要注意電路中的總電阻最大時電路的總功率最。

練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

7.按照題目要求作圖

(1)在圖甲中畫出實心球在空中運動時所受重力的示意圖;
(2)如圖乙所示,AO為入射光線,ON為法線.請畫出入射光線AO的反射光線;
(3)請在圖丙連接家庭電路,使開關(guān)控制電燈通斷,插座正常通電.

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16.為了測量老陳醋的密度,小明同學(xué)設(shè)計了如下實驗步驟:①用天平測出空量筒的質(zhì)量;②向量筒中倒入適量老陳醋,測出其體積;③用天平測出量筒和其中醋的總質(zhì)量,對上述實驗步驟所持有的觀點應(yīng)是(  )
A.能測出醋的密度且方法、步驟合理
B.測出的醋的密度值偏大,不可取
C.所測出醋的體積一定不準確,不可取
D.易使量筒從天平上傾斜而摔碎,不宜提倡

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13.豆?jié){是一種老幼皆宜、價廉質(zhì)優(yōu)的液態(tài)營養(yǎng)品.清晨,喝一碗豆?jié){吃幾個小籠包子,這種傳統(tǒng)的吃法既方便又營養(yǎng).如圖是一款九陽豆?jié){機銘牌及其電路圖:

(1)若每百克豆?jié){含蛋白質(zhì)4.5克、脂肪1.8克、碳水化合物1.5克、磷4.5克、鐵2.5克、鈣2.5克以及維生素、核黃素等,對增強體質(zhì)大有好處.豆?jié){喝入人體內(nèi),其中的蛋白質(zhì)對人體的最主要作用是構(gòu)成人體細胞的基本物質(zhì).
(2)某次使用時,將浸泡好的適量黃豆放入濾網(wǎng)內(nèi),加入清水900ml,制作豆?jié){,啟動自動控制鍵,豆?jié){機按下表程序正常工作:
工作程序預(yù)粉碎→混合預(yù)熱→粉碎→煮沸→停止
工作時間
與狀態(tài)
3min
無豆?jié){溢出
5min30℃
升至80℃
2min溢出
lOOg漿汁
2min8O℃
升至100℃
求制作豆?jié){整個過程中消耗電能為多少?
(3)若實際電壓只有200伏,求電熱絲工作時的實際功率為多少?

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20.如圖是“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實驗裝置.將兩根阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)后分別放入兩個透明容器中,并封閉等量的空氣.通電前,A、B兩個U形管內(nèi)的液面相平.接通電源一分鐘后,通過R1、R2的電流分別為I1、I2,則( 。
A.I1>I2,B管中的液面較高B.I1<I2,A管中的液面降低
C.I1=I2,B管中的液面較高D.I1=I2,A管中的液面較高

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10.下列說法錯誤的是( 。
A.對人體來說,不高于36V的電壓是安全電壓
B.利川城區(qū)的路燈特別的亮麗,給市民帶來了方便,它們是并聯(lián)在電路中的
C.半導(dǎo)體發(fā)光二極管燈具(即LED燈具),在相同照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%
D.燃料燃燒時,用的燃料越多,獲得的熱值越大

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17.如圖所示,一條光線通過凸透鏡主光軸上焦點F點射向凸透鏡,入射光線與主光軸的夾角為θ,當(dāng)θ逐漸增大時,入射光線的折射光線( 。
A.可能與主光軸平行B.與主光軸的交點將遠離光心
C.可能會聚在右邊的焦點上D.與入射光線的夾角變小

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14.一輛長30m的大型平板車勻速行駛,在全部通過一座長80m的大橋時,用了11s的時間.
(1)求大型平板車通過此橋時的速度是多少?
(2)如果大型平板車以不變的速度經(jīng)過另一座大橋時,用時是20s,求另一座大橋有多長?

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15.一個重4000N,底面積為1m2的貨柜靜止在水平面上,用如圖所示的吊車在40s內(nèi)把貨柜勻速提升10m.求:
(1)起重機起吊前,箱子對地面的壓強是多少?
(2)吊車對貨物做了多少功?
(3)如果起重臂下的鋼絲繩是繞在一個動滑輪上的,鋼絲繩上的拉力為2500N,起重機起吊該箱子的機械效率是多少?

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