题目内容

在学习了电学知识后，老师提供了以下器材，让同学们自己设计一个能调节电灯发光亮度的电路。器材：电源（电压20V）、一个定值电阻R（“20V　100W”）、一个小电灯L（“20V　10W）、一个滑动变阻器R0（0～500Ω）和若干开关、导线。
（1）小明的小组首先完成了设计，他们设计的是能使小电灯L在两种功率下工作的电路，如图13所示。请计算电灯在两种工作情况下的功率。
（2）小华的小组设计出的是能够在家庭电路中使用的电路，可以连续调节电灯的功率大小，如图14所示。请计算此电路工作时，变阻器接入电路中的最小阻值。
：解：（1）开关S1、S2都闭合时，R被短路
　　灯L正常工作，此时的功率
　　PL＝P短＝10W　　　　　　　　　　　　　　　　　…………2分
当开关S1闭合，S2断开时，R和L串联
R的电阻值为＝4Ω　　　　　…………1分
灯L的电阻为＝40Ω　　　　…………1分
电路中电流I＝＝＝＝A　…………1分
灯L消耗的功率（A）2×4.2Ω＝8.26W　…………1分
（2）灯L两端最高电压是20V时，R的阻值最小
　　此时R与L串联
　　＝　　　　　…………1分
　　＝　　　　 …………1分
　　　　＝　　 …………1分　
　　　　＝
　　　　＝400Ω　    　 …………1分　
：
（1）开关S1、S2都闭合时，R被短路
　　灯L正常工作，此时的功率
　　PL＝P短＝10W 开关S1闭合，S2断开时，R和L串联
R的电阻值为＝4Ω
灯L的电阻为＝40Ω　
电路中电流I＝＝＝＝A　
灯L消耗的功率（A）2×4.2Ω＝8.26W
（2）灯L两端最高电压是20V时，R的阻值最小
　　此时R与L串联
　　＝
　　＝　　
　　　　＝　　
　　　　＝
　　　　＝400Ω　    　
练习册系列答案
相关题目
小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD－50B型全自动电热水器
额定功率（kW）
2
加热方式
电加热器
额定电压（V）
220
类别
防触电保护一类
温度设定范围（℃）
20～90
净重（kg）
20
容量（L）
50
整机外形尺寸（mm）
530×Ф400
出厂时间
2009年3月2日
根据铭牌所提供的信息，求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻和通过的电流各是多大？
（2）将初温为20℃的满箱水加热至80℃，需要吸收多少热量？在额定电压下，如用该热水器加热，则需要多长时间？（不考虑热量的损失，水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？
如图所示是某医院的应急供电线路示意图。柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10－4Ω/m，柴油发电机的输出电压为260V。用电区内每个用电器的额定电压均为220V，总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时，求：

⑴输电线路中的电流多大？
⑵输电线路损失的电功率是多少？
⑶发电机与用电区间的距离？
⑷若应急供电1小时，发电机效率为30%，医院最少需要准备多少柴油？（柴油的热值为4.0×107J/kg）
（７分）在图（a）所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A1和A2的示数分别如图（b）所示。求：

（1）求R1消耗的电功率是多大?
（2）电阻R2的阻值
（3）通电1min，电阻R2产生的热量Q2。
 如图所示的电路中，电源两端电压不变，灯丝的电阻不变。当开关闭合，断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，的电功率为，电流表示数为。当开关断开，闭合时，的电功率为，电流表示数为，此时灯L正常发光。已知。当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接入电路的电阻为，电压表的示数为，电压表的示数为。已知2，的电功率为9W，电路消耗的总功率为。此电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3：1。

求：（1）电流表的比值；（2）灯丝的电阻与滑动变阻器最大阻值之比；（3）总功率为；（4）灯L的额定功率。（要求画出相关电路状态的等效电路图）
小明设计了如下图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。
将物体放置在水平的长木板上，物体与木板表面粗糙程度不变，导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连（不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦；滑动变阻器的阻值随长度均匀变化；探究过程中，滑片P始终在a、b间），弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时，物体和木板间发生相对滑动，物体处于平衡状态时，电流表的示数稳定不变，物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体，重复上述实验，发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化，不同物体所受的摩擦力f不同，滑动变阻器R1的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R1的阻值的关系如右图所示，电流表的量程为“0~0.6A”，电源电压为3V。问：
（1）当滑动变阻器的滑片P指向b端时，为了保护电流表不致损坏，电阻R0的阻值至少为多大？
（2）若电阻R0的阻值为10Ω，某一物体在木板上处于平衡状态时，电流表的示数为0.2A，该物体所受的摩擦力是多少？
（3）当电路中电流表的示数变大时，不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化？

R0

 
.王聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考。一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程，发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用
            起固定作用的。
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与        相连接。

（3）豆浆机的机头主要由一个电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的。由此可知，豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 　 　　 。
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的物理知识解释其中的原因。

（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表。豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压
220V
额定频率
50Hz
电动机额定功率
１80 W
电热器额定功率
850W
 
（6）王聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少。于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃。豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃ 。设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？【C水=4.2×103J／(kg. ℃)】
（7）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小。
．一个标有“220V, 40W”的电灯, 接在家庭电路中, 求:
　（1）电灯正常工作时的电流多大？
（2）电灯的灯丝的电阻是多大?
　（3）正常工作2小时消耗多少度电能?
　（4）若加在电灯上的实际电压只有200 伏, 此时灯泡的实际功率是多少瓦?（设灯丝电阻不变)
“5·12”坟川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机．这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股 铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω／m.安置区家用电器的总功率为44kW,   当这些家用电器都正常工作时，求：
(1)输电线路中的电流多大？    (2)输电线路损失的电功率多大？
(3)发电机实际输出电压多大？  (4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少？（柴油热值是3.3 X 107J/kg)

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