题目内容
【题目】在“测小灯泡电功率实验”中,小灯泡 L1 额定电压为 2.5V。
(1)图甲是小明测定小灯泡 L1 额定功率连接不完整的实物电路图,请你用笔画线代替导线帮他将图中未连接部分连接好_________,要求:滑动变阻器的滑片 P 向左移时,灯泡发光变暗。
(2)正确连接电路后,若甲图中导线 a 内部断路,其余均完好,闭合开关,观察两只电表的示数,发现是__________。
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表示数为 1.5V。若使小灯泡 L1 正常发光,应将移动滑片向__________(选填“左”或“右”)端移动。当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡 L1 的额定功率为__________W。
(4)为测量额定电流为 I0 的小灯泡 L2 的额定功率,小明又设计了如图丙所示的电路,电源电压 U电不变,实验步骤如下:
①闭合开关_____,移动滑动变阻器的滑片,使__________;
②再闭合另一个开关,__________(选填“保持”或“改变”)滑动变阻器滑片的位置,读出电流表的示数 I;
③小灯泡 L2 额定功率的表达式为 P 额=__________(用 U 电、I0、I 表示)。
【答案】 电流表无示数,电压表有示数接近电源电压 右 0.65 S1 电流表示数为I0 保持 ()
【解析】
(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移时,灯泡发光变暗,即电流变小,电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,与灯串联,由图乙知,电流表选用小量程与灯串联,如图所示:
(2)[2]正确连接电路后,若甲图中导线a内部断路,其余均完好,闭合开关,则电压表串联在电路,因电压表内阻很大,相当于断路,故观察两只电表的示数,发现是电流表没有示数,但电压表与电源连通,故电压表有示数且接近电源电压。
(3)[3]灯在额定电压下正常发光,示数为1.5V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压。
[4]当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.26A,则小灯泡L1的额定功率为
(4)[5] [6]闭合开关S1,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I0。
[7]再闭合另一个开关,保持滑动变阻器滑片的位置,读出电流表的示数I。
[8]图丙中,只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为额定电流为I0,此时灯泡正常发光,再闭合开关S2,灯短路,电路为只有用电器是变阻器的简单电路,不移动滑片P位置,记下电流表示数为I,由欧姆定律,则此时滑动变阻器的阻值
在第一次操作中,根据欧姆定律,则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压
根据串联电路电压的规律,灯泡的额定电压
则灯泡的额定功率
【题目】如图所示为某品牌四旋翼无人机,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能,下表是该无人的部分参数:
整机质量 | 2kg | 电池额定电压 | 15V |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
在某次火灾中,该无人机参与火情的勘测,它先以最大速度匀速直线上升,且达到60m高处时,再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,假设无人机以最大速度匀速直线上升时,受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)无人机是通过___________来实现遥控的,无人机在加速上升的过程中利用了________的原理;
(2)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时多少秒_____?
(3)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗多少电能______?
(4)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能______?