题目内容
【题目】如图所示,电源电压12V,且保持不变,R1=24Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,电流表示数为1A,求R2的最大值。
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率。
【答案】(1)0.5A, 12Ω;(2)24Ω;(3)6W。
【解析】(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL==0.5A,由I=可得,灯泡正常工作时的电阻:RL==12Ω;(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,此时电路中的总电阻:I==12Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,+,即 +,解得:R2=24Ω;(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以,安全使用的情况下,电路中的最大电流I大=0.5A,则电路的最大功率:P大=UI大=12V×0.5A=6W.
答:(1)小灯泡正常工作时的电流为0.5A,电阻为12Ω;(2)R2的最大值为24Ω;(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率为6W.
【题目】逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据____的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速 | 低 | 中 | 高 |
小车受到的空气阻力/N | 0.8 | 2.2 | 3.8 |
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______________.
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:____________.
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有_____________(写出一个).