19.圖示電源電壓恒定不變,滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω,定值電阻R2=30Ω,燈泡L標(biāo)有“6V  3.6W”字樣,且電阻不變.當(dāng)滑動變阻器滑片滑到最左端,只閉合S1時,燈L剛好正常發(fā)光.求:
(1)燈泡工作時的電阻;
(2)當(dāng)S1斷開、S2閉合時,將滑動變阻器的滑片滑到最右端,R2在5min內(nèi)做的電功是多少?
(3)該電路工作時能消耗的最大功率是多少?

分析 當(dāng)滑動變阻器滑片滑到最左端,只閉合S1時,電路為燈泡的基本電路,根據(jù)燈泡正常發(fā)光求出電源電壓.
(1)由燈泡銘牌可以找出燈泡的額定電壓與額定功率,由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡的阻值;
(2)當(dāng)S1斷開、S2閉合時,R2與滑動變阻器串聯(lián),先根據(jù)歐姆定律求出電路電流,然后根據(jù)W=I2Rt求出R2在5min內(nèi)做的電功;
(3)根據(jù)P=UI可知,電源電壓一定,當(dāng)電路電阻最小時,電路的總功率最大,由電路圖判斷電路電阻最小,即電路總功率最大的條件,然后由并聯(lián)電路特點及功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的最大功率.

解答 解:當(dāng)滑動變阻器滑片滑到最左端,只閉合S1時,電路為燈泡的基本電路;
由于燈泡正常發(fā)光,因此電源電壓為6V;
(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,燈泡工作時的電阻:RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3.6W}$=10Ω;
(2)當(dāng)S1斷開、S2閉合時,R2與滑動變阻器串聯(lián);
當(dāng)滑動變阻器的滑片滑到最右端時,電路中的電流:I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{6V}{30Ω+20Ω}$=0.12A;
R2在5min內(nèi)做的電功:W=I2R2t=(0.12A)2×30Ω×5×60s=129.6J;
(3)當(dāng)S1、S2均閉合,滑片在最左端時,電路中的總電阻最小,即R最小=$\frac{{R}_{L}×{R}_{2}}{{R}_{L}+{R}_{2}}$=$\frac{10Ω×30Ω}{10Ω+30Ω}$=7.5Ω;
電路的最大功率:P最大=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{最小}}$=$\frac{(6V)^{2}}{7.5Ω}$=4.8W.
答:(1)燈泡工作時的電阻為10Ω;
(2)當(dāng)S1斷開、S2閉合時,將滑動變阻器的滑片滑到最右端,R2在5min內(nèi)做的電功是129.6J;
(3)電路工作時能消耗的最大功率是4.8W.

點評 本題考查了求燈泡電阻、電功以及電路的最大功率等問題,熟練掌握功率公式及其變形公式、歐姆定律是正確解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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6.小明站在電梯里,電梯以1m/s速度勻速向上運行,通過6m的路程需6s,他相對于電梯是靜止(選填“運動”或“靜止”)的.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

7.下列關(guān)于力和運動的說法正確的是(  )
A.重力的方向豎直向下
B.在空中高速飛行的子彈所受的力為重力和向前的動力
C.勻速直線行駛的列車內(nèi),一位同學(xué)相對于車廂豎直向上跳起,他會落在車廂內(nèi)起跳點的后方
D.繞地球運行的“北斗”衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

7.電學(xué)量往往能夠反映力學(xué)、熱學(xué)等物理量的變化,小峰設(shè)計了一種測量托盤所受壓力的壓力測量儀,如圖甲所示,電源電壓為U且保持不變,壓力表是由電壓表改裝而成,R1為定值電阻,阻值為R0,R2為滑動變阻器,其最大阻值為R0,金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動,且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計.M為彈簧,在彈性限度內(nèi)它縮短的長度與其所受的壓力大小成正比.當(dāng)托盤所受壓力為零時,P恰好位于R2的最上端;當(dāng)托盤所受壓力為Fm時,P恰好位于R2的最下端且彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi).

(1)請你推導(dǎo)出電壓表示數(shù)Ux與托盤所受壓力F的關(guān)系式;(推導(dǎo)過程中需要的物理量請預(yù)先設(shè)定)
(2)請你在圖乙坐標(biāo)系中大致繪制出電壓表示數(shù)U與托盤所受壓力F的關(guān)系圖象,并根據(jù)坐標(biāo)系中圖象給出的信息,判斷壓力測量儀的表盤刻度是否均勻且說明理由?若不均勻,請你在圖丙中設(shè)計一個電路,使壓力測量儀的表盤刻度均勻.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

14.圖示電源電壓定值,電阻R0=6Ω,其中小燈泡標(biāo)有“2.4V  1.44W”字樣.當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P至某位置時小燈泡正常發(fā)光;保持滑片P的位置不變,再斷開S1、閉合S2時,電流表的示數(shù)是0.5A,
(1)電源電壓為6V;
(2)若將S1、S2都閉合,要使小燈泡L仍然正常發(fā)光,滑動變阻器接入電路中的阻值應(yīng)該為3.6Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.為了研究圓柱體浸入水的過程中水對容器底部的壓強情況,某小組同學(xué)選用高度H、底面積S均不同的圓柱體A和B進行實驗.如圖所示,他們設(shè)法使圓柱體A逐步浸入水中,測量并記錄其下表面到水面的距離h及水對容器底部的壓強p,接著僅換用圓柱體B重新實驗,并將全部實驗數(shù)據(jù)記錄在表一中(實驗中容器內(nèi)水均未溢出).
表一:
圓柱體實驗序號h(米)p(帕)圓柱體實驗序號h(米)p(帕)
A
H為0.4米
S為0.03米2
107000B
H為0.3米
S為0.05米2
707000
20.10720080.127400
30.20740090.187600
40.407800100.247800
50.507800110.308000
60.607800120.408000
①分析比較實驗序號1、2與3或7、8、9與10數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:同一圓柱體浸入水的過程中,當(dāng)h<H時,p隨h的增大而增大.
②分析比較實驗序號4、5與6或11與12數(shù)據(jù)中p和h的關(guān)系及相關(guān)條件,可得出的初步結(jié)論是:同一圓柱體浸入水的過程中,當(dāng)h≥H時,P不隨h而變化.
③由實驗序號3與8或4與10的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,發(fā)現(xiàn)兩圓柱體浸入水的過程中,存在h不同而p相同的現(xiàn)象.若用圓柱體A、B進一步實驗,請在表二中填入擬進行實驗的數(shù)據(jù),使每一組實驗中水對容器底部的壓強p相同.
表二
實驗組號hA(米)hB(米)
第Ⅰ組0.10
第Ⅱ組0.18

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖是某汽車通過一平直公路時記錄的v-t圖象,甲、乙、丙、丁四個過程中,汽車做勻速直線運動的是(  )
A.B.C.D.

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8.如圖所示的幾種器件,工作時應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(  )
A.
電鈴
B.
電風(fēng)扇
C.
風(fēng)力發(fā)電機
D.
門吸

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

9.物理學(xué)是一門實驗性很強的基礎(chǔ)科學(xué),培養(yǎng)同學(xué)們正確使用儀器的技能是做好物理實驗的基礎(chǔ),下列操作正確的是( 。
A.用刻度尺測量長度,應(yīng)讓整刻度線對準(zhǔn)被測物體的一端
B.用溫度計測量液體溫度,應(yīng)將溫度計從液體中取出再讀數(shù)
C.用彈簧測力計測量物體的重力,不調(diào)零就可以直接進行測量
D.用托盤天平測量物體質(zhì)量過程中,發(fā)現(xiàn)橫梁不平衡時可調(diào)節(jié)平衡螺母

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