题目内容

【题目】如下图甲所示,电源电压U=10VR为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,,小灯泡上标有“6V3W”字样,小灯泡的U-I关系如图乙所示.求:

1)小灯泡正常工作时通过灯丝的电流.

2S闭合,S1S2都断开时,调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路的阻值.

3SSlS2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小,这个最小功率是多少?

【答案】(10.5A;(215Ω;(37W

【解析】试题分析:(1)由P=UI可得,小灯泡正常工作时通过灯丝的电流:IL=PL/UL=3W/6V=0.5A

2S闭合,S1S2都断开时,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U=U-UL′=10V-4V=6V

因串联电路中各处的电流相等,所以,由图象可知,电路中的电流I=IL′=0.4A

I=U/R可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:R=U/I=6V/0.4A=15Ω

3SS1S2都闭合时,R1与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,

所以,电路中的总电阻:R=RR1/R+R1=50Ω×20Ω/50Ω+20Ω=100/7Ω

电路的最小功率:P=U2/R=10V2/100/7/Ω=7W

练习册系列答案
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【题目】阅读材料,回答问题.

血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为人工心脏泵的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图甲是

该装置的示意图,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示.使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极ab与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度.

某实验小组用电磁血流计研究血管中血流速度与n的关系.n为病人心脏血管横截面积与正常人心脏血管横截面积的比值,测得病人心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度vn的数值如下表.

研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kvk为常数,血管横截面积越小,血液流速越快,受到的阻力越大,心脏的负担就越重.

1)甲图中,当线圈中的电流从B流向A时,活塞向___________(选填)运动,血液从___________(选填“S1流出“S2流入).

2)电磁血流计的原理与___________(选填电动机发电机)的原理相似.利用电磁流量计___________(可以/不可以)测量某食用油管道中油的流量.

3)图乙中若仅调换两磁极的位置,则流过仪表电流的方向将___________(选填不变相反),若某次测得血流速度为0.2m/s,血流量为10-4m3/s,则对应血管的横截面积为___________m2.若某人心脏主动脉血管的横截面积为正常人的0.85倍时,血管内血液匀速流动的速度应为___________m/s

4)心脏主动脉血管的横截面积变化时,心脏推动血液流动的功率Pn的变化而变化.若当n=1时,心脏推动血液流动的功率P=P0,则当n=0.5时,心脏推动血液流动的功率P=___________.

5)交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量,检测原理如图丙所示,电流表示数反映酒精浓度大小,R0为定值电阻,D为陶瓷气敏传感器,其电阻的倒数与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示.则当气体中酒精蒸气的浓度增大时,气敏传感器两端电压将___________(选填增大减小);若电池用久后电压减小,将会使测得的酒精浓度___________(选填偏大偏小不变).

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