题目内容
【题目】如图所示的电路图中，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω定值电阻，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，且不计温度对灯泡电阻的影响。滑动变阻器R2上标有“100Ω 0.8A”字样，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”。当只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器滑片置于a处时，滑动变阻器接入电路的阻值为Ra，此时灯泡L正常发光时。当只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片置于b处时， 滑动变阻器接入电路的阻值为Rb，此时电压表示数为12V时。已知Ra∶Rb=3∶5。求：
(1)灯泡正常发光时的电流；
(2)只闭合开关S和S1时，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许接入电路的最大阻值；
(3)若电流表的量程为“0~0.6A”和“0~3 A”，电压表的量程为 “0~3V”和“0~15V”均可任意选择。只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片，发现滑片在某一位置时，电流表和电压表的偏转角度相同（可能重新选择了电表量程），且整个电路能正常工作，分析讨论并计算此时电流表示数的可能值。
【答案】(1)0.5A(2)24Ω(3) 0.45A、0.9A
【解析】
(1)题中可知灯泡额定功率、额定电压，所以灯泡正常发光时的电流
(2)设Ra=3R，Rb=5R，电源电压为U，根据欧姆定律，只闭合开关S和S1时，灯泡电阻为
即
①
当只闭合开关S和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，根据欧姆定律
②
综合①②解得R=8Ω，U=18V，即Ra=24Ω，Rb=40Ω。
因为滑动变阻器电阻调大，电路电路变小，故不用考虑电流表损坏，根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压会变大，故需要考虑电压表损害，电压表最大值为12V，故此时滑动变阻器阻值最大，此时灯泡两端电压为
既灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值为Ra=24Ω。
(3)只闭合开关S和S2时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流因滑片在某一位置时，电流表和电压表的偏转角度相同，且整个电路能正常工作，所以，可设两电表指针偏转的格数均为n，
①若电流表的量程为0~0.6A、电压表的量程为0~3V，则电流表的示数为0.02A×n，电压表的示数为0.1V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流
故此种情况不可能；
②若电流表的量程为0~0.6A、电压表的量程为0~15V，则电流表的示数为0.02A×n，电压表的示数为0.5V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻
此时电路中的电流
故此种情况可能；
③若电流表的量程为0~3A、电压表的量程为0~3V，则电流表的示数为0.1A×n，电压表
的示数为0.1V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻
此时电路中的电流
故此种情况不可能；
④若电流表的量程为0~3A、电压表的量程为0~15V，则电流表的示数为0.1A×n，电压表的示数为0.5V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻
此时电路中的电流
故此种情况可能；
综上可知，电流表示数的可能值为0.45A、0.9A。
【题目】在东兴区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2m/s的速度匀速行驶50s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据如表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是重力的0.4倍，它在挖掘的过程中要将2×104N砂土匀速从图中最低点A移到最高点B。（g=10N/kg）求：
项目 | 数值 |
整机质量（kg） | 9000 |
发动机最大功率（kW） | 150 |
标准斗容（m3） | 1.2 |
(1)在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功；
(2)如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW，用时2.5s，则此过程中挖掘机的机械效率。
