题目内容
3．
如图所示，L上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，定值电阻R0为20Ω，变阻器R2的最大电阻为100Ω．只闭合S2，移动滑片置某一位置，电压表示数为8 V，电流表示数为0.5A．（灯丝电阻不随温度变化），求：（1）小灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，电路消耗的最大功率和最小功率之比是多少？
分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算小灯泡的电阻；
（2）只闭合S2，滑片置于某一点时，灯泡R0与变阻器R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律计算出R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）只闭合S1时，L与R2串联，根据电表量程和灯泡正常工作时的电压、电流，运用欧姆定律和电功率公式计算电路消耗的最大和最小功率之比．
解答 解：
（1）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$小灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）只闭合S2，R0与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
所以IA=I0=0.5A，
根据I=$\frac{U}{R}$，R0两端电压：U0=I0R0=0.5A×20Ω=10V；
电源电压：U=U0+UR=10V+8V=18V；
（3）只闭合S1时，L与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
根据P=UI，灯泡正常工作的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
电流表量程0～0.6 A，所以电路中最大电流：Imax=0.5A，
电压表量程为0～15V，灯泡两端电压最小，UL′=18V-15V=3V，
此时电路中电流最小，Imin=IL′=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A，
所以电路消耗的最大功率和最小功率之比：
$\frac{{P}_{max}}{{P}_{min}}$=$\frac{U{I}_{max}}{U{I}_{min}}$=$\frac{{I}_{max}}{{I}_{min}}$=$\frac{0.5A}{0.25A}$=$\frac{2}{1}$．
（1）小灯泡的电阻为12Ω；
（2）电源电压为18V；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，电路消耗的最大功率和最小功率之比是2：1．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电路中最大和最小电流是关键．
某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示，在手连续稳定的按压下，在出水口获得所需要的水，在手连续稳定的按压下人做功的过程中是将人体的生物能最终转化为出水口水的动能和重力势能．
两个完全相同的圆柱形容器甲和乙底部相连通，倒入适量的水．待液面静止后，将质量相同的两物块分别浸没在两容器的水中时（水没有溢出容器外），结果发现有部分水从乙容器流入甲容器，则（ ）| A． | 甲容器中的物块的密度较大 | B． | 甲、乙容器中的物块的密度一样大 | ||
| C． | 乙容器中的物块的体积较大 | D． | 甲、乙容器中的物块的体积一样大 |
小明利用如图1示装置，研究“弹簧测力计下悬挂的物体所受拉力与物体所受浮力的关系”，用弹簧测力计吊着圆柱体物块缓慢下降，他根据实验数据绘了弹簧测力计的示数F1随物体所受浮力F浮变化的图象，如图2所示．请你根据图象分析：当弹簧测力计的示数F1=1.2N时，此时被排开水的体积是8×10-4m3．物块在上述下降过程中，受到浮力逐渐变大，下表面受到压强将变大．（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
如图是小刚所设计的一种小鸡孵化器的电路模型．在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热．电源电压为72V且保持不变，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω 3A”的字样，灯泡L上标有“12V 3W”的字样．求：
如图所示，用甲乙两个滑轮将同样的钩码缓慢提升相同的高度，则下列说法正确的是（ ）| A． | F1与F2大小相等 | B． | 甲中绳的自由端移动的距离比乙小 | ||
| C． | F1做的总功比F2少 | D． | 甲的机械效率比乙高 |
| A． | 乒乓球运动员拉出的“弧圈球” | B． | 正在漂流的“橡皮船” | ||
| C． | 非洲草原上空正在滑翔的“雄鹰” | D． | 地面上刮起的“龙卷风” |