（6分）學(xué)校科技小組的同學(xué)們制作了一個多檔位電熱器模型。為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響，他們將電表接入電路中，如圖所示。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，電壓表的示數(shù)為U1，電阻R3消耗的電功率為P3；當(dāng)只閉合開關(guān)S2時，電壓表的示數(shù)為U2，電阻R3消耗的電功率為P3′，測得此時電阻R2消耗的電功率為1.5W。已知U1︰U2＝1︰2， P3︰P3′=9︰4，電源兩端電壓保持不變。

  （1）請你計算出電阻R1與電阻R2的比值。

  （2）科技小組的同學(xué)們通過測量與分析發(fā)現(xiàn)：當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電路消耗的電功率最大，請你計算出這個電功率。

 

【答案】

解:（1）只閉合開關(guān)S1，等效電路如圖（甲）；

       只閉合開關(guān)S2，等效電路如圖（乙）。

 

 

 

 

 


    ∵      ∴     -----------------1分

    ∵  ∴    -----------------1分

（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，電路如圖（丙），電路功率   

     達(dá)到最大值P。

  由圖（甲）、（乙）：∵ U一定  ∴I (R1＋R3)＝I′(R2＋R3) 

  ∴       ------------------------------------------1分  

      ∴

      由圖（乙）、（丙）：

      ∵ 

      ∴ ---------------------------------------------1分

  由圖（丙）： ∵

     ∴   ---------------------------------------------1分

     ∴   ---------------1分

【解析】略

 

練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)某學(xué)�？萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計了一個自動沖刷廁所的水箱模型，這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后，自動開啟放水閥門，沖刷便池中的污物．如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖．圖中水箱A是一個邊長為50cm的正方體；浮筒B是一個質(zhì)量為0.2kg的空心圓柱體，其底面積SB為80cm2，高為35cm；放水閥門C是一個質(zhì)量可忽略的圓柱體，其底面積Sc為55cm2，厚度d為1.5cm；放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán)，閥門上固定一根輕繩與浮筒相連，繩的長度l為10cm．請你計算出水箱中的水深H至少為多少時，浮筒B剛好能將放水閥門C打開？

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（2007?昌平區(qū)一模）培英學(xué)�？萍夹〗M的同學(xué)們在研究某種新材料的導(dǎo)電性能強(qiáng)弱時，認(rèn)為該材料制成的導(dǎo)體的電阻可能與它的長度有關(guān)．為了證明這種想法，他們設(shè)計了如圖所示的實驗電路，并將一根粗細(xì)均勻的這種材料剪成長度不同的5段進(jìn)行了實驗，實驗記錄和數(shù)據(jù)處理結(jié)果見下表．
長度L/m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
電壓U/v 3 3 3 3 3
電流I/A 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
電阻R/Ω 5 7.5 10 12.5 15
（1）實驗時應(yīng)保持
電壓
電壓
不變，改變
接入電路的新材料的長度
接入電路的新材料的長度
來進(jìn)行實驗；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是：
該材料制成的導(dǎo)體的電阻與它的長度有關(guān)
該材料制成的導(dǎo)體的電阻與它的長度有關(guān)
．

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（2007?大興區(qū)一模）育興學(xué)�？萍夹〗M的同學(xué)們制作了一個多檔位電熱器模型．為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響，他們將電表接入電路中，其電路圖如圖所示．電源兩端電壓不變，R1=10Ω．開關(guān)S1、S2都斷開或都閉合所形成的兩個電路狀態(tài)中，電壓表示數(shù)之比為1：6；R2消耗的最大功率和最小功率之比為4：1；R3的最小功率為0.8W．求：
（1）電阻R2的值；
（2）電源兩端的電壓；
（3）這個電熱器可能有多少個檔位，分別是多少瓦．

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某學(xué)�？萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)計了一個自動沖刷廁所的水箱模型，這種水箱模型能把自來水管供給的較小流量的水儲存到一定量后，自動開啟放水閥門，沖刷便池中的污物．如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖．圖中水箱A是一個底面積為200cm2的圓柱桶，桶的深度為60cm，上面敞口．浮筒B是一個質(zhì)量為m=0.2kg的空心密封圓柱體，其底面積S1為80cm2，高為30cm；放水閥門C是一個質(zhì)量可忽略的圓柱體，其底面積S2為40cm2，厚度d為1cm；放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴(yán)，閥門上固定一根輕桿與浮筒相連，桿的長度為L．當(dāng)水箱中的水深達(dá)到H時，浮筒B剛好能將放水閥門C打開．問
（1）請求出水箱中的水深H與輕桿L的函數(shù)關(guān)系．
（2）當(dāng)L為多長時，進(jìn)水管不管進(jìn)水多長時間也無法把閥門C打開

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（1）如圖所示是曉彤實驗的電路，但連接不完整，請你給幫他完成電路的連接．
（2）曉彤將實驗的有關(guān)記錄及相對應(yīng)的現(xiàn)象填入下表：
實驗次數(shù) 1 2 3
電壓（V） 2.20 1.50 2.50
電流（A） 0.22 0.16 0.24
功率（W） 0.484 0.24 0.60
燈泡亮度 正常發(fā)光 較暗 較亮
請你幫助曉彤分析表格中的信息，可以得出關(guān)于燈泡電功率的結(jié)論是：
 
；
（3）如果電源電壓為6V，根據(jù)表格的數(shù)據(jù)分析，該實驗中對所使應(yīng)用的滑動變阻器的規(guī)格有什么要求：
 
．
（4）同組的小雪注意到，這個實驗記錄也可以用來計算燈絲的電阻，并完成了有關(guān)計算如下表格：
實驗次數(shù) 1 2 3
電壓（V） 2.20 1.50 2.50
電流（A） 0.22 0.16 0.24
燈絲電阻（Ω） 10.00 9.38 10.42
小雪有些納悶兒：導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無關(guān)嗎？怎么三次計算的燈絲電阻卻不一樣呢？
請你對此作出兩種可能性的解釋：①
 
；②
 
．

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