题目内容
2．
冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明，白天需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明．小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合．该装置从早晨7：00至17：00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为4.4A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17：00至第二天早晨7：00处于夜间工作状态，连续正常工作14h．已知：电源两端的电压U恒为220V，$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{1}{4}$求：（1）总电功率P；
（2）电阻R2的阻值；
（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时？
分析 （1）由题知，白天工作时两开关应同时断开，则R1与R2串联，电流表测电路中电流，由P=UI计算总功率；
（2）先计算两电阻串联的总电阻，已知两电阻的功率比，根据P=I2R列式计算R2的阻值；
（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00，照明灯只在17：00至第二天早晨7：00处于夜间工作状态时发光，由题知此时两开关同时闭合，由图知此时L与R1并联，由W=Pt计算灯泡消耗电能；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算R1消耗功率；由W=Pt计算R1消耗电能；
解答 解：
（1）由题可知，白天工作状态下不需要照明，开关同时断开，由图可知此时R1与R2串联，电流表测电路中电流，
由P=UI可得此时电路的总功率：
P=UI=220V×4.4A=968W；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得两电阻串联的总电阻：
R=R1+R2=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4.4A}$=50Ω，
由P=I2R有：
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{I}^{2}{R}_{1}}{{I}^{2}{R}_{2}}$=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{4}$，
联立两式解得：R1=10Ω，R2=40Ω；
（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，照明灯只在17：00至第二天早晨7：00处于夜间工作状态时发光，
由题知，此时两开关同时闭合，由图知此时L与R1并联，所以照明灯工作时间t=14h，
U=U1=UL=220V，所以灯泡正常发光，
由W=Pt可得灯泡消耗电能：WL=P额t=0.16kW×14h=2.24kW•h，
R1消耗功率：P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{10Ω}$=4840W=4.84kW，
此段时间R1消耗电能：W1=P1t=4.84kW×14h=67.76kW•h
该装置白天工作状态时间t′=10h，
消耗电能：W=Pt=0.968kW×10h=9.68kW•h
所以从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能：
W总=WL+W1+W=2.24kW•h+67.76kW•h+9.68kW•h=79.68kW•h．
答：（1）总电功率P为968W；
（2）电阻R2的阻值为40Ω；
（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能79.68kW•h．
点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律、电功率计算公式的应用，根据题意明确白天和夜间工作状态时电路的结构是关键．
小明学习了电学知识以后，想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所示，图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡，则虚线框A内应接灯泡，图中三孔插座的插孔b（选填“a”、“b”或“c”）应与地线相连．
一个重260N的涂料桶放在水平地面上，涂料桶与地面的接触面积为0.1m2，工人用如图所示的滑轮组，在20s内将涂料桶提高了5m，工人对绳子自由端施加的拉力F为150N．试求：
人沿水平方向推装满沙子的车，如图，但没有推动，下列说法正确的是（ ）| A． | 人对车的作用力小于车对人的作用力 | |
| B． | 人对车的推力小于地面对车的摩擦力 | |
| C． | 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力 | |
| D． | 沙子受到的重力与地面对车的支持力是一对平衡力 |
| A． | 把铁丝反复弯曲，弯曲处变热，内能增加 | |
| B． | 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 | |
| C． | 热传递中温度总是从热的物体传播到冷的物体 | |
| D． | 炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明温度越高分子扩散越快 |
（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，电压表量程选择应满足能测量5组数据．
（2）小明将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数．此过程小明实际探究的问题是电流与电压的关系，其中自变量是电压．
（3）要完成预定实验探究任务，滑动变阻器除了保护电路外，另有一个重要作用是改变电阻两端的电压．
（4）如表为另一同学提交的实验数据，林老师指出有的数据不符合实际，你认为不符合实际的是实验次序4、5的数据，理由是要控制电阻两端的电压6V不变，所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值．
| 实验次序 | R/Ω | I/A |
| 1 | 10 | 0.59 |
| 2 | 20 | 0.30 |
| 3 | 30 | 0.20 |
| 4 | 40 | 0.15 |
| 5 | 50 | 0.12 |
已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全．则电路的工作电流和电源最大电压为（ ）| A． | 0.5A 12V | B． | 1.5A 12V | C． | 1.5A 8V | D． | 0.5A 8V |
“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源，如图，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的重力势能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡．