题目内容

如图所示的电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝6，电阻R2＝4，求：

（1）只闭合S1，通过R1的电流是多大？
（2）只闭合S2，通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少？
（3）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？并求出此时的最大电功率。
（1）1A；（2）144J；（3）15W。

试题分析：由题意知：电源电压U=6V，电阻R1=6Ω，电阻R2=4Ω。
（1）只闭合S1时，仅R1接入电路，则通过的电流为I1=U/R1=6V/6Ω=1A
（2）只闭合S2时，R1、R2串联接入电路，通过电路中的电流I=U/（R1+R2）=6V/（6Ω+4Ω）=0.6A，通电t=10s的时间内电流通过R2产生的电热为Q=I2R2t=（0.6A）2×4Ω×10s=144J。
（3）要使整个电路消耗的功率最大，则电路中总电阻应最小即R1、R2并联时，故应闭合S1、S3，断开S2；电路中的总电阻为，消耗的最大功率为。
练习册系列答案
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下列各用电器均标有“220V 60W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是 
A．电视机B．电风扇C．电热毯D．电冰箱
一节干电池的电压为______伏；家庭电路中，电冰箱与电视机是______的，家中台灯的灯泡与开关是______的（后两格均选填“串联”或“并联”）．
归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动：
（1）磁体周围存在磁场，磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小．磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示，则a、b两点磁感应强度较大的是　　．
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．
（2）回旋加速器的原理如图乙所示，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，它们接在电压一定的交流电源上，从D1的圆心O处释放不同的带电粒子（加速度可以忽略，重力不计），粒子在两金属盒之间被不断加速，最终离开回旋加速器时，获得一定的最大动能．改变带电粒子质量为m，电荷量为q，磁感应强度B，金属盒半径R，带电粒子的最大动能Ek随之改变．得到数据如表：
　次数
　m/kg
q/C　
　B/T
　R/m
Ek/J　
　1
3.2×10-27
1.6×10-19
1×10-2
1
4×10-16
　2
6.4×10-27
1.6×10-19
1×10-2
1
2×10-16
　3
3.2×10-27
4.8×10-19
1×10-2
1
36×10-16
　4
6.4×10-27
1.6×10-19
2×10-2
1
8×10-16
　5
1.6×10-27
1.6×10-19
1×10-2
3
72×10-16
①Ek= k　　 ，其中k= 　　　（填上数值和单位）．
②对于同一带电粒子．在不同的同旋加速器中，要获得相同的最大动能，则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线　　　表示．
在图甲所示的电路中，电源电压24伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后，电流表A和电压表V1示数如图乙所示。求：

（1）定值电阻R1。
（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率。
（3）现有两个定值电阻分别为12欧、30欧来替换电阻R1，滑动变阻器“20Ω 2A”、“50Ω 1A”来替换R2。要求：移动变阻器的滑片P，在电路安全使用的情况下（两电压表型号相同），使电流变化量达到最大。
则R1选___________欧，R2选“_________”，并计算此时电流的最大变化量。
某学校同学想知道：影响电流大小的因素，他们设计了如图所示的电路，选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。

同学们正确连接电路，并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体A
长度0.4米 横截面积0.3毫米2
 
表二 导体B
长度1.2米 横截面积0.3毫米2
 
表三 导体C
长度1.5米 横截面积0.3毫米2
实验序号
1
2
3
 
实验序号
4
5
6
 
实验序号
7
8
9
U（V）
1.2
2.4
3.6
 
U（V）
2.4
3.6
4.8
 
U（V）
1.5
3.0
4.5
I（A）
0.30
0.60
0.90
 
I（A）
0.20
0.30
0.40
 
I（A）
0.10
0.20
0.30
① 根据他们选用的导体及设计的表格：可以判断他们原有的猜想：
他们认为影响电流大小的因素可能是：____________________________________________。
② 分析比较表一或表二或表三中的数据，可初步得出：__________________________。
③ 请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据，可初步得出：_______________ ___________。
④为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系，请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。     
表四
导体
长度（米）
横截面积（毫米2）
D
 
 
E
 
 
 
如图所示是电源电压不变，两只电表均完好，开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是     
A．电压表指针发生偏转，灯泡L1断路
B．电压表指针发生偏转，灯泡L1短路
C．电流表指针发生偏转，灯泡L2短路
D．电流表指针发生偏转，灯泡L2断路
如图所示，电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S2自动控制），当开关S1、S2都闭合时，热水器处于      状态。在热水器的蓄水桶中装水至最高水位后，桶中水的质量为10kg，则：

（1）把这些水由25℃加热到95℃时需吸收多少热量？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少焦碳放出的热量？（已知水的比热容为4.2×10 3 J/（kg·℃），焦碳的热值为3.0×10 7 J/kg）
阅读短文，回答问题．
LED灯
夜幕下，我市马路边LED灯亮化工程形成了一道亮丽的风景．这种LED灯是通过光电转换来供电的．图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图．其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈电流I与光照度E（单位勒克斯，符号lx）之间的几次实验数据如下表所示．当线圈A中的电流I≥30.0mA时，动触点D与静触点G、H接触．当线圈A中的电流I<30.0mA时，动触点D与静触点E、F接触．

光照强度E/lx
5
10
15
20
25
30
光敏电阻R/Ω
60
30
20
15
12
10
线圈中电流I/m A
21. 4
27. 3
30.0
31. 6
32. 6
33. 3
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而　　　　　　　　；
（2）傍晚，当光照强度小于　　　　　lx（勒克斯）时，LED灯开始工作；
（3）电磁继电器上的电磁铁的连线简化示意图如图，在图上标出它通电时的磁极．如想增大电磁铁的磁性，你的办法是                                 （写出一种）；

（4）一只功率为6 W的LED灯，其正常发光亮度相与30 W的日光灯相当．某间教室有20 盏30 W的日光灯，每天平均使用3h，如果能用6 W的LED灯替换，则一个月（按 30天计算）可节约电能　      kw·h．

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