题目内容
【题目】如图所示,电源电压为12 V,R0="60" Ω,滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”,电流表的量程为“0~0.6 A”,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全.求:
(1)S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少?
(2)S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值是多少?
(3)S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
【答案】
(1)解:S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联.小灯泡上标有“6 V 3 W”字样.
小灯泡电阻
小灯泡正常发光时的电流
则滑动变阻器接入电路的最小阻值 ;
滑动变阻器的规格为“50 Ω 2 A”,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω~50 Ω.
答:S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 Ω~50 Ω.
(2)解:S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并联,
流经R0的电流
当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,
则
则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2+0.24=0.44 A
电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12×0.44=5.28 W.
答:S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值是5.28 W.
(3)解:由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6 A,则电路消耗的总功率最大,
电路中的总电阻
因滑动变阻器与R0并联,则 ,即
解得R滑=30Ω.
答:S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω.
【解析】(1)由图知,当S闭合,S1、S2断开,变阻器与L串联,电流表测电路中的电流,由P=UI计算灯泡的额定电流,根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流,计算出灯泡的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联计算变阻器接入电路中的最小阻值;
(2)当S、S1、S2都闭合,R0与变阻器并联,电流表测干路电流,当变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算各支路的电流,利用并联电路的电流特点计算干路电流,再根据P=UI计算电路消耗的最小总功率值;
(3)当S、S1、S2都闭合,电路中电流最大时电路消耗的总功率最大,根据并联电路的电流特点计算通过变阻器的最大电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律计算变阻器接入电路中的阻值.
【题目】在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验次数 | 物重G物/N | 动滑轮重G动/N | 钩码上升的高度h/m | 动力F/N | 动力作用点移动的距离s/m | 滑轮组的机械效率η/% |
1 | 1 | 0.5 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6 |
2 | 2 | 0.5 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6 |
3 | 4 | 0.5 | 0.1 | 2 | 0.3 | |
4 | 4 | 1 | 0.1 | 0.5 | 50.0 |
(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 .
(3)由表中第组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.
(4)由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功J.
【题目】小强同学为探究“并联电路中的电流关系”,设计了如图所示的电路.
(1)小强同学的电路有一处错误,请你指出这处错误(请在图1上错误处打“×”).
(2)连接电路时,开关必须要 , 电流表读数前,明确电流表的和 .
(3)在改正错误后,把电流表分别放在a、b、c三处测电流,其读数分别如图2中甲、乙、丙所示,请你帮小强并将数据填入表格中.
电流表的位置 | a | b | c |
电流I/A |
(4)分别用Ia、Ib、Ic表示a、b、c处的电流值,分析实验数据,你得到的结论是 .