题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度的改变而改变。L1上标有“1.2V、?W”,L2上标有“9V、?W”。闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,此时L1的实际功率与额定功率之比为1:4,则电源电压为____________ V。当开关S接“2”时,P在中点,电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A。则L2的额定功率为____________ W。
【答案】6 3
【解析】
(1)闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡L1串联,根据表示出此时灯泡L1的功率以及额定功率,两式相比求出此时L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据串联电路的分压特点表示出(1)中电压表的示数;当开关S接2时,P在中点,滑动变阻器阻值的一半接入电路,与灯泡L2串联,根据串联电路的电压特点表示出电压表的示数,再根据欧姆定律和电阻的串联表示出两灯泡串联时电路中的总电阻,联立以上等式即可求出滑动变阻器的最大阻值和两灯泡的电阻,然后根据求出灯泡的额定功率。
[1]当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路电阻最大为R且与灯泡L1串联,电压表测变阻器两端电压,此时
UR=5.4V
因L1此时的实际功率是额定功率的,不计温度对灯丝电阻的影响,灯L1的电阻
所以
则灯泡L1两端的电压
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,由欧姆定律可得
当开关S接2时,P在中点,变阻器的一半阻值接入电路,且与灯泡L2串联,电压表示数为2V,由欧姆定律可得
若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,则有
联立上式解得
R=27Ω,R1=3Ω,R2=27Ω
则L2的额定功率
【题目】如图甲所示是某电热水壶,该电热水壶的铭牌如图乙,电路原理如图丙所示,R1、R2为电热丝,R2的阻值为220Ω(阻值均不受温度影响),该电热水壶有加热和保温两种工作状态。S0是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100℃时会自动断开,自动进入保温状态,求:
(1)电阻R1的阻值多大;
(2)若电热水壶正常工作的热效率为84%,将满壶水从20℃加热至70℃至少需要消耗多少电能?
(3)若整个家庭电路中只有电热水壶在保温档工作,发现标有“3000imp/kW·h”的电能表指示灯闪烁了330次共用时1800s,求此时家庭电路两端的电压(c水=4.2×103J/(kg·℃)。
品名:电热水壶 | 额定容积2L |
额定电压220V | 频率50Hz |
加热功率660W | 不锈钢底盘 |
【题目】同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η,并将它们填入下表中。
序号 |
| s/m | η | |||
1 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
(1)实验中,测机械效率的原理是η______;
(2)实验中,序号1代表图中______滑轮组;(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为_______J;
(4) 生活中利用滑轮组提升重物时, 提高其机械效率的方法有哪些______ (写出一种即可) 。