题目内容
【题目】如图,电源电压恒定,闭合S,S1,S2,移动滑动变阻器R2的滑片到a点(图中未标出),电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,已知R1=6Ω,I1:I2=3:2,此时R2的阻值为_________Ω;保持滑片位置不动,断开S1、S2,闭合S,此时电压表的示数为U1,R2的功率为P1,灯泡恰好正常发光;再将滑片移动到最右端,此时电压表示数为U2,电流表A2电流为0.6A,R2的功率为P2,U1:U2=5:6,P1:P2=25:18,则小灯泡的额定功率为_________ W。(小灯泡电阻不变)。
【答案】12 6
【解析】
[1]由图知道,闭合S,S1,S2,移动滑动变阻器R2的滑片到a点时,R滑与R1并联接入电路,电流表A2 测通过R1的电流,电流表A1测干路电流;已知此时电流表A1和A2的示数分别为I1 和I2,即干路电流为I1,通过R1的电流为I2,由并联电路的电流特点知道,
I1 =I滑+I2,
又因为
I1:I2=3:2,
故解得
I滑:I2 =1:2,
由欧姆定律知道,
,
解得
R2 =R滑=2R1 =2×6Ω=12Ω,
[2]保持滑片位置不动,断开S1、S2,闭合S,此时R滑与灯泡L串联,电压表测变阻器的电压U1,电路中的电流为I串1;再将滑片移动到最右端,即变阻器全部接入电路,此时电压表示数为U2 ,电路中的电流为I串2 =0.6A,已知前后两次变阻器R2消耗的功率分别P1 、P2 ,且P1:P2=25:18,U1 :U2 =5:6,由知道,R滑与变阻器最大阻值R的比值是:
,
则变阻器的最大阻值:
R=2R滑=2×12Ω=24Ω,
由于电源电压不变,由欧姆定律知道:
由以上两式解得:RL =6Ω,
所以,电源电压是:
U=I串2 (R+RL )=0.6A×(24Ω+6Ω)=18V;
由知道,灯泡正常发光时的电流是:
,
所以,灯泡的额定功率是:
P额 =I串1 2 RL =(1A)2 ×6Ω=6W。
【题目】阅读短文,回答文后的问题
液体的粘滞力
当物体在液体中运动时,物体将会受到液体施加的与运动方向相反的摩擦阻力的作用,这种阻力称为粘滞阻力,简称粘滞力。粘滞阻力并不是物体与液体间的摩擦力,而是由附着在物体表面并随物体一起运动的液体层与附近液层间的摩擦而产生的。在一般情况下,半径为R的小球以速度v在液体中运动时,所受的液体阻力可用斯托克斯公式f=6πηRv表示。η称为液体的粘滞系数或粘度,粘滞系数除了因材料而异之外,还比较敏感的依赖温度,例如,蓖麻油的粘滞系数和温度的关系如表所示。
温度(℃) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
η | 2.42 | 1.51 | 0.95 | 0.62 | 0.45 | 0.31 | 0.23 |
(1)粘滞系数η单位是_____;
(2)两个外形相同的量筒,分别装有体积相同的蓖麻油,甲量筒中蓖麻油温度为t1,乙量筒中蓖麻油温度为t2(t1>t2)现在同时将两个相同的玻璃球从液面处静止释放,投入到量筒中,则_____;
A.甲量筒中的玻璃球先触底;B.同时触底;
C.乙量筒中的玻璃球先触底;D.无法判断
(3)小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力_____;
(4)密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v﹣t图象如图所示,一段时间后,小球趋于匀速运动,此时的速度称为收尾速度。请推导出收尾速度vr的数学表达式:vr=_____。(球体体积公式:V=)。
【题目】为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图。已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V,路灯L正常工作时电流为1A。控制电路中R为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律如下表所示,工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定,光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2与b点接触,处于断开状态,路灯L关闭。
光强/cd | 5 | 10 | 20 | 25 | 40 | … |
电阻R2/Ω | 40 | 20 | 10 | 8 | 5 | … |
(1)若路灯L每天正常工作8小时,其消耗的电能是多少kW·h?
(2)当光强降为20cd时,R2两端的电压刚好升至2V,开关S2与c点接触,电路接通,路灯L正常工作,求工作电路刚好接通时,R1的电功率是多少?
(3)保持R1接入阻值不变,当R2两端的电压为1V时,光强是多大?