题目内容
7．
如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不随温度发生变化，闭合开关S．当开关S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的计数为0.2A，当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，电流表的示数为0.9A，求：（1）电源电压是多少？
（2）开关S1、S2都断开时，通电1min电路中产生的最大热量是多少？
（3）小灯泡的额定功率是多少？
分析 （1）分析电路结构，画出开关S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，由欧姆定律及串联电路特点，求出电源电压；
（2）电源电压U不变，由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可知电路总电阻R最小时，在时间t内产生的热量最多，由电路图知：开关S闭合，S1、S2都断开，且滑动变阻器R2滑片在最左端时，电路电阻最小，然后即可由电功公式求出1min电路产生的热量；
（3）开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与灯泡并联；由欧姆定律及串联电路的特点求出灯泡的电阻；然后由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的额定功率．
解答 解：（1）开关S闭合，S1、S2都断开，
滑动变阻器的滑片P移到最右端时滑动变阻器与R1串联；
则R=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω；
由欧姆定律得：电源电压U=IR=0.2A×60Ω=12V；
（2）由电路图知：开关S闭合，S1、S2都断开，且滑动变阻器R2滑片在最左端时，此时电路电阻最小，
电路功率最大，通电1min电路产生的热量最多；
则通电1分钟，电路中产生的热量Q=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（12V）^{2}}{20Ω}$×60s=432J，
（3）开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，滑动变阻器与灯泡并联；
通过滑动变阻器的电流：I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A；
由并联电路特点知，IL=IA-I2=0.9A-0.3A=0.6A，
灯泡电阻RL=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.6A}$=20Ω，
灯泡的额定功率P额=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（{18V）}^{2}}{20Ω}$=16.2W，．
答：（1）电源电压是12V．
（2）开关S1、S2都断开时，通电1分钟，电路中产生的最大热量是432J．
（3）小灯泡的额定电功率是16.2W．
点评 本题考查了求电源电压、电路产生的最大热量、灯泡的额定功率等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提，熟练应用欧姆定律、串并联电路的特点、电功及电功率公式是正确解题的关键．
| A． | 甲乙丁 | B． | 甲丙丁 | C． | 乙丙丁 | D． | 甲乙丙 |
甲、乙两车在公路上，从同一地点同向运动，它们s-t图象（路程-时间图象）如图所示．经过4s时甲、乙间距为8m，4s时甲、乙的速度V甲＜V乙（选填“＞”“＜”或“=”）
如图所示是电子身高测量仪，进行测量时，被测同学的身高越高时，电流表的示数越小，电压表的示数越大（选填“越大”、“越小”或“不变”）．| A． | 温度为0℃的物体没有内能 | |
| B． | 物体温度越高含有热量越多 | |
| C． | 1kg0℃的水和1kg0℃的冰内能相同 | |
| D． | 在相同状态下，同一物体温度降低，其内能减少 |
在挖井时，工人用如图所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为160N的土从井中匀速提升5m，已知拉力做功1000J．求：
某同学用如图所示装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素，保持滑动变阻器接入电路中的阻值不变，当他将一个同样在铁钉上绕了100匝的自制电磁铁换下原来绕了20匝的自制电磁铁时，电磁铁下方吸引小铁钉的数量不一定（选填“一定”或“不一定”）会明显增加．
| A． | 在a、c两点的动能相等 | B． | 在c、d两点的机械能相等 | ||
| C． | 从b到c的过程机械能减少 | D． | 从c到d的过程重力势能减少 |