题目内容
20．
如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光，闭合S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为4.8W，忽略小灯泡电阻随温度的变化，求：（1）小灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）闭合S，断开S1、S2，小灯泡L消耗的最小电功率．
分析 （1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算小灯泡L的电阻；
（2）闭合S，断开S1、S2，滑片P移至最右端时，只有灯泡L连入电路中，且灯泡恰好正常发光，由此可得电源电压；
闭合S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，R1和R并联，由P=UI计算电路的总电流，由并联电路特点和欧姆定律计算出变阻器的最大值；
（3）闭合S，断开S1、S2，L与R串联，当P移至最左端时，电路中电流最小，由P=I2R知灯泡此时功率最小，并计算它的最小值．
解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小灯泡L的电阻：
RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）由图可知，当闭合S，断开S1、S2，滑片P移至最右端时，只有灯泡L连入电路中，且灯泡恰好正常发光，
由此可得电源电压：U=U额=6V，
由图可知，当闭合S、S1、S2，P移至最左端时，R1和R并联，变阻器R连入阻值为最大值，
由并联电路电压特点知：U=U1=UR=6V，
由欧姆定律可得，R1中的电流：
I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
由P=UI可得此时电路的总电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4.8W}{6V}$=0.8A，
由并联电路电流特点可得，通过R的电流：IR=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A，
所以R的最大阻值：R=$\frac{U}{{I}_{R}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）由图知，闭合S，断开S1、S2，L与R串联，当P移至最左端时，电路中电流最小，L消耗的功率最小，
此时电路中电流：I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{12Ω+12Ω}$=0.25A，
所以L消耗的最小功率：PL′=I′2 RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W．
答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为12Ω；
（3）闭合S，断开S1、S2，小灯泡L消耗的最小电功率为0.75W．
点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用，正确判断开关在不同状态下的结构，灵活运用公式是解题的关键．
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如图所示，重为100N的物体A，在大小为20N，方向向右的水平拉力F的作用下做匀速直线运动．经过3s，物体A在水平面上向左移动了30cm的距离．滑轮与绳子质量不计，滑轮与绳子之间摩擦不计．则下列结论正确的是（ ）| A． | 物体运动的速度为1Om/s | B． | 物体与地面之间的摩擦力为20N | ||
| C． | 拉力F的功率为2W | D． | 拉力F做的功是12J |
如图有一只量筒和一只量杯，量程均为100ml，它们50ml的刻度线是等高的．现在分别放入质量相等的酒精，则酒精对量筒和量杯底部的压强（ ）| A． | 量筒底部大 | B． | 量杯底部大 | ||
| C． | 一样大 | D． | 三种情况都有可能 |
| A． | 电磁波能传递信息，在真空中电磁波不能传播 | |
| B． | 物体的内能就是物体动能与势能的总和 | |
| C． | 由波在均匀介质中的传播速度公式υ=fλ可知频率越高，波长越短 | |
| D． | 用电器的额定功率越大，正常工作时消耗的电能一定越多 |
阅读以下材料，并回答题．