题目内容
【题目】如图甲是定值电阻的和标有“8V 8W”灯泡L的关系图像如图甲所示。电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12Ω 。当开关 S、S2 闭合, 开关 S1 断开,将滑动变阻器的滑片 P 滑到b端时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;
(2)电源电压;
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的,所以其正常发光10s产生的热量等于其消耗的电能,即
(2)当开关S、S2闭合、S1断开,滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联,此时电流表的示数为0.5A,由甲图可知灯泡此时两端电压为2V,变阻器两端电压
电源电压为滑动变阻器和灯泡两端电压之和
(3)当开关S、S1、S2同时闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,再于滑动变阻器R2串联,根据P=可知,电路消耗的功率要最大,则电路的总电阻要最小,即当滑片置于a端时,滑动变阻器阻值为零,电路消耗的功率最大,此时电路中只有灯泡L与定值电阻R1并联。此时灯泡和电源电压相等,都为8V,灯泡正常发光,其功率
由甲图可知,R1的电阻为
则R1消耗的功率
所以电路消耗的最大功率
答:(1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量为 ;
(2)电源电压为;
(3)当开关 S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,电路消耗的最大功率为。
【题目】如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,电磁铁A的线圈电阻忽略不计。控制电路中,电源电压为4.5V。R1为阻值18Ω 的定值电阻。R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化如下表所示。
光强 E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻 R2/Ω | 72 | 36 | 24 | 18 | 14.4 | 12 |
(1)灯L正常工作时,通过它的电流是多少____?
(2)当光强为8cd 时,灯会自动熄灭,此时 R2 阻值为多少____?1分钟内R1上产生的热量为多少_____?
(3)小明想让光强为6cd 时,灯就能自动熄灭,小明的方案是__________。
【题目】如图甲所示的电路“研究电流和电阻的关系”,电源电压为3V,定值电阻有5Ω,10Ω,15Ω,滑动变阻器有(20Ω 1A),(10Ω 1A)两种规格。请解答下列各问题:
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;(导线不能交叉)
(________)
(2)小明接入5Ω的电阻,移动变阻器的滑片,使电压表示数达到某值时,电流表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为________A;
(3)换成10Ω电阻,保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应该向_____(选填“A”或“B”)端移动;
(4)实验中保持________V的电压不变,为了完成实验应该选择________滑动变阻器;
(5)小红在做此实验时,测得数据如下表所示,分析表中数据不能得出“电流和电阻成反比”的结论。原因是____________;
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流/A | 0.3 | 0.2 | 0.14 |
(6)小红改进实验后,通过实验得出的正确结论是:____________。
【题目】阅读短文,回答问题。
无链条电动自行车
无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点,如:省力、耐用、安静、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.2kW·h/kg,能量密度是指存储能量与电池质量的比值。下表是该无链条电动自行车的主要技术参数(表中电池容量=放电电流×放电时间,例如,1Ah 是指以1A的电流能连续工作 1h):(g 取10N/kg)
整车 | 整车质量 | 40kg |
最大车速 | 26km/h | |
最大噪声 | ≤30dB | |
锂电池 | 电压 | 40V |
容量 | 10Ah | |
电动机 | 额定功率 | 180W |
(1)电动车行驶时极为安静是从 ______(选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声的,与汽车相比,电动车启动较快的原因之一是因为其质量小,具有的 _____较小;
(2)图中这款车的锂电池最多所能储存的电能约为 _____J,锂电池的质量为__________kg,测试时若质量为 60kg 的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上最多可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的 0.04倍,则电动机的效率为________%。若骑行者同时踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量, 这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m,则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 ________。