题目内容
12．
如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω，R2为12Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（2）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少？
（3）开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小？最小电功率为多少？
分析 （1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求灯的额定电流，利用欧姆定律得到灯泡电阻；当S闭合，S1、S2都断开时分析电路的连接，灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）当闭合S、S1、S2时，分析电路的连接，由欧姆定律求通过R2的电流，根据并联电路电流的特点求出通过其的电流，根据W=UI滑t求通电10min电流通过滑动变阻器做的功；
（3）根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可知，当电路中的总电阻最大时，功率最小，根据并联电路的电阻小于其中任一电阻，串联的电阻大于其中任一电阻，确定电路的最大电阻，从而求出最小功率．
解答 解：
（1）小灯泡L上标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3W，
由P=UI可得，灯的额定电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由欧姆定律可得，灯正常发光时的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
当S闭合，S1、S2都断开时，灯与变阻器R1串联，等效电路图如图1所示：
要使灯泡正常工作，灯泡两端的电压U额=6V，电路中的电流为：IL=0.5A，
由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=12V-6V=6V，
则滑动变阻器接入电路中的阻值：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（3）闭合S、S1、S2时，灯短路，两电阻并联，等效电路图如图2所示：
此时电流表示数为2.5A，即干路电流I=2.5A，
由欧姆定律可得，通过R2的电流：
I2=$\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{12V}{12Ω}$=1A；
根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：
I滑=I-I2=2.5A-1A=1.5A，
通电10min电流通过滑动变阻器做的功：
W滑=UI滑t=12V×1.5A×10×60s=10800J．
（3）要使电路总电功率最小，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，则电路中的总电阻应最大；
根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻，串联的总电阻大于其中任一电阻，因为变阻器的最大电阻为18Ω且R1＞R2，所以，将R1与灯串联，即S闭合，S1、S2都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时，电路中的总电阻最大；
则R大=R1+RL=18Ω+12Ω=30Ω，
故电路的最小电功率：
P最小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{大}}$=$\frac{（12V）^{2}}{30Ω}$=4.8W．
答：（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω；
（2）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为2.5A，通电10min电流通过滑动变阻器做的功是10800J；
（3）当S闭合，S1、S2都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时，才能使电路总电功率最小，最小电功率为4.8W．
点评 本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是电路的识别，最后一问难度较大．
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天气炎热时多喝水有益于身体健康，如图所示是某同学手拿矿泉水瓶时的情景，当该同学喝掉部分矿泉水后再次用手握住瓶子使瓶身竖直在空中静止不动时，手与瓶的摩擦力（ ）| A． | 增大 | B． | 减小 | ||
| C． | 不变 | D． | 条件不足，无法判断 |
如图为蜗牛的竖直墙面上缓慢爬行的图片，蜗牛爬行的时候哦会分泌出一种粘液，蜗牛正是靠这种黏液在墙上爬行的，蜗牛能牢牢静止在竖直的墙面上而不会掉落，这是因为蜗牛（ ）| A． | 蜗牛受到的摩擦力大于它本身的重力 | |
| B． | 蜗牛受到的摩擦力等于它本身的重力 | |
| C． | 蜗牛缓慢向上爬行时，不受摩擦力的作用 | |
| D． | 蜗牛缓慢向上爬行时，受到的摩擦力向下 |
“追梦”学习小组的同学利用如图所示的装置，研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，实验中的部分数据记录如表．| 序号 | 木块放置 | 表面情况 | 放置砝码个数 | 测力计示数F/N |
| ① | 平放 | 木板 | 0 | 0.8 |
| ② | 平放 | 木板 | 1 | 1.8 |
| ③ | 平放 | 毛巾 | 0 | |
| ④ | 侧放 | 木板 | 0 | 0.8 |
（2）实验时，用调好额弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据二力平衡知识，测出木块与长木板之间的滑动摩擦力．
（3）第三次实验中弹簧测力计的示数如图所示为1.2N．
（4）分析序号①②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大．
（5）分析序号①④两组数据可得出滑动摩擦力的大小与接触面积无关．
（6）实验结束后，同组的小梦说用第（2）小题中的操作方法测得数据不够准确，你认为他的说法是有道理（选填“有道理”或“无道理”）的，结合你实验时的现象说出支持你的判断的理由是实验中很难保证木块做匀速直线运动，测力计在运动中不易读数．
| A． | 八年级物理课本长度约1mm | B． | 一名中学生体重约为500N | ||
| C． | 人步行速度约50m/s | D． | 你所处考场现在的气温约为-10℃ |
| A． |  水沸腾时温度--时间图象 | B． |  匀速直线运动速度-时间图象 | ||
| C． |  定值电阻电流--电压图象 | D． |  电压一定电流-电阻图象 |
据了解，南吕市红谷隧道的水下部分主要由12节超长距离的沉管沉放对接而成，如图所示，沉管是由钢筋混凝土制成的密闭空心长方体，其长、宽、高分别为115m、30m、8m，每根沉管的质量约为2.7万吨（说明：为方便处理，沉管模型及数据作了调整，g=10N/kg，混凝土的密度为3.0×103kg/m3）