题目内容
【题目】(1)如图1所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成 个工作循环.
(2)如图2是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知,电阻R的阻值为 Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 A.
(3)如图3所示的电路中,Rl=6Ω,R2=12Ω,电流表示数为0.4A.则AB两端的电压= V.
(4)两只小灯泡的规格分别为LA(6V 3W)、LB(6V 6W),不考虑温度对灯丝电阻的影响,则它们的电阻之比 RA:RB= ;若将它们串联后接到某电源两端,为使它们的电功率都不超过它们的额定功率,则该电源电压的最大值为 V.
【答案】(1)增加;压缩;1200;(2)20;0.35;(3)1.6;(4)2:1;9.
【解析】试题分析:(1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成.在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2周,做功一次.
(2)由U﹣I图象找出电压对应的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值,然后比较两电阻阻值的大小;根据电阻的并联特点求出两电阻并联时电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流.
(3)两电阻并联,电流表测量总电流,根据公式U=IR可求电源电压.
(4)由灯泡铭牌可知其额定功率与额定电压,应用电功率公式求出灯泡电阻与灯泡的额定电流,然后求出灯泡电阻之比,应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压的最大值.
解:
(1)在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,使空气的内能增加;压火仪实验中,活塞的机械能转化为空气的内能,与内燃机的压缩冲程相似;
四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1min完成1200个工作循环.
(2)由图象可知,当U=2V时,对应的电流IR=0.1A,
由欧姆定律得:RR===20Ω;
若将它们并联接在电压为2V的电源两端,由图可知:通过R的电流是0.1A,通过L的电流是0.25A,
由于并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,
所以干路电流是I=IR+IL=0.1A+0.25A=0.35A.
(3)电源电压U=IR=I×=0.4A×=1.6V.
(4)由P=UI可知,灯泡额定电流:IA===0.5A,IB===1A,
由I=可知,灯泡电阻:RA===12Ω,RB===6Ω,
灯泡电阻阻值:RA:RB=12Ω:6Ω=2:1;
串联电路电流处处相等,两灯泡串联,电路最大电流等于灯泡的较小额定电流,
即电路最大电流:I=IA=0.5A,由I=可知,电源最大电压:
U=I(RA+RB)=0.5A×(12Ω+6Ω)=9V;
故答案为:(1)增加;压缩;1200;(2)20;0.35;(3)1.6;(4)2:1;9.