题目内容

【题目】如图所示,将标有“10V 3W“字样的灯泡L1和电阻为10Ω的灯泡L2;串联在电路中,闭合开关S.小灯泡L1恰好正常工作,不考虑温度对电阻的影响,通过计算可答,

(1)灯泡L1正常工作时的电流

(2)灯泡L2两端的电压

(3)通电10分钟,整个电路消耗的电能

【答案】(1)0.3A;(2)3V;(3)2340J。

【解析】(1)根据题意P=UI知道,灯泡L1 正常工作时的电流是:I1 =P1/U1=3W/10V=0.3A;

(2)根据题意知道灯泡L2 的电阻是R2 =10Ω,由于串联电路中电流处处相等,所以由I=U/R知道,灯泡L2 两端的电压是:U2 =I1 R2 =0.3A×10Ω=3V,

(3)由图知道,电源电压是:U=U1 +U2 =10V+3V=13V;

所以此电路工作10分钟消耗的电能是:W=UIt=13V×0.3A×10×60s=2340J。

点睛;本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,解题的关键是电路中电流的确定。

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人.机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮采用凹凸材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物.当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电.表一为某扫地机器人的部分参数.电池容量指放电电流与放电总时间的乘积.

表一

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,现测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二.真空度指主机内部气压与外界的气压差.风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积.吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率.

表二:

(1)机器人工作时,主机内部的气压___(选填大于”、“小于等于)大气压而产生吸力.若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为___cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)

(2)该机器人充满电后至下一次自动充电前,能够连续正常工作的最长时间为___min.

(3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率为___W,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为___%.

(4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件.图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U0<12V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻.当光敏电阻分别为18Ω时,电压表的示数分别为4.5V2.25V,则R0=___Ω.

(5)若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功.已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少____?(写出必要计算步骤)

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