题目内容

13．如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S，灯泡电阻不随温度变化．当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，电流表的读数为0.5A；当开关S1，S2都闭合，滑动变阻器的滑片P滑动到最右端时，电流表的示数为1A．求：（1）电源电压为多少；
（2）小灯泡的额定功率是多少；
（3）闭合开关S，调整开关S1，S2和滑动变阻器，电阻R1在1min内消耗的最大电能为多少？

分析 （1）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与R2阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）当闭合开关S，闭合开关S1、S2时，灯泡L与R2的最大阻值并联，电表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流，根据并联电路的电压特点求出通过灯泡L的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的额定功率；
（3）闭合开关S，调整开关S1，S2和滑动变阻器，当电路中的电流最大时即电路为R1的简单电路时电阻R1在一分钟消耗的电能最大，根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的最大电能．

解答 解：（1）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与R2阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，$\frac{（12V）^{2}}{20Ω}$
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I（R1+$\frac{1}{2}$R2）=0.5A×（10Ω+$\frac{1}{2}$×20Ω）=10V；
（2）当闭合开关S，闭合开关S1、S2时，灯泡L与R2的最大阻值并联，电表测干路电流；
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R2的电流：I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{10V}{20Ω}$=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡L的电流：IL=I′-I2=1A-0.5A=0.5A，
则灯泡的电阻：RL=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω，
灯泡的额定功率：PL=$\frac{{{U}_{L额}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{20Ω}$=7.2W；
（3）闭合开关S，断路开关S1，滑动变阻器的滑片位于左端时，电路为R1的简单电路，通过电阻R1的电流最大，一分钟消耗的电能最大，
则消耗的电能：W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t=$\frac{（10V）^{2}}{10Ω}$×60s=600J．
答：（1）电源电压为10V；
（2）小灯泡的额定功率是7.2W；
（3）闭合开关S，调整开关S1，S2和滑动变阻器，电阻R1在一分钟消耗的最大电能为600J．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，分清各种情况下电路的连接方式是解题的关键．

练习册系列答案
相关题目
8．如图所示，小刘将n个“3V，0.3W”的小灯泡，按照甲、乙两种连接方式分别接入电压为U的电路中，通过分别调节滑动变阻器R1和R2，使所有灯泡均正常发光，则甲、乙两电路中的总电流与总功率的关系正确的是（　　）
A．I甲=I乙B．I甲=nI乙C．P甲=P乙D．P甲=nP乙
9．今年元宵节的夜晚，绵阳东方红大桥桥头各种焰火缤纷绽放，有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定的推力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”．经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力与速度的关系如图所示，则焰火受到的最大阻力为4N，火药产生的推力对焰火做功的最大功率为50W．（火药的质量不计，g取10N/kg）
1．如图甲所示，用一拉力传感器（能感应力大小的装置）水平向右拉一水平面上的木块，A端的拉力均匀增加，0～t1 时间内木块保持静止状态，木块运动后改变拉力，使木块t2后处于匀速直线运动状态．计算机对数据进行处理后，得到如图乙所示拉力随时间变化图线，回答下列问题：
（1）当用F=5N的水平拉力拉静止的木块时，木块所受摩擦力大小为5N；若用F=6N的水平拉力拉木块，木块所受摩擦力大小为5.1N．
（2）如图丙所示，为研究滑动摩擦力F滑大小与接触面受到压力F压大小的关系，在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码，分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动．实验测量数据如表：
木块对水平面压力F压（N）1718192021
水平拉力F（N）5.15.45.76.06.3
根据表格数据，得出滑动摩擦力F滑大小与接触面受到压力F压大小的关系式为F滑=0.3F压．
8．以下选项中质量最接近50g的是（　　）
A．一枚邮票B．一只鸡蛋C．一元硬币的质量D．一只母鸡
18．小刚同学很喜欢石雕（用石材雕刻），有一天他爸爸带他到一个石雕厂参观，石雕厂的李师傅听说小刚很喜欢石雕，就送给他一边长约为10cm的正方体花岗石，小刚很高兴．刚学习过密度知识的他，很想知道这个正方体石块的密度．回到家后他查阅了相关资料了解到：花岗石的密度范围是2.6×103 kg/m3到3.3×103 kg/m3，但带回的花岗石密度究竟是多大，他还是不清楚．回到学校后，他先设计好了实验方案，之后，他又向物理老师借了一把标度准确的弹簧测力计（如图所示）和适量细线，并向老师询问得知当地的g=9.78N/kg．他的实验方案是：第一步，先用从老师借的弹簧测力计测出花岗石的重力G；第二步，用毫米刻度尺测出花岗石的边长a；第三步，用公式算出相关物理量以及花岗石的密度．
你认为，根据上述方案和所选器材，小刚能否测出花岗石的密度？说出你判断的理由．
答：（1）小刚不能（选填“能”或“不能”）测出花岗石的密度．
（2）你判断的理由是：花岗岩的重力超过弹簧测力计的量程．
5．如图所示，物体B重5N．
（1）如果用F=20N的力水平向右推它，固定在竖直墙上，则物体B所受的摩擦力f是多大？
（2）如果水平推力F减小到15N，物体刚好向下做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力f大小为多大？
（3）若将水平向右的推力F减小到10N，物体竖直方向受到的合力F合为2N，则此时的滑动摩擦力为多大？
2．某旅游观光艇，其部分技术参数如下表：（g取10N/kg）求：
商品名称XX观光艇
空艇质量900kg
发动机最大输出功率45kW
最大载人数量20人
最大航速45km/h
（1）某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？
（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？
（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是多少？
（4）若该空艇停在地面上时，与地面接触面积是12m2，求空艇对地面的压强是多少？
3．下列说法正确的是（　　）
A．油罐车底拖一条铁链是为了防止摩擦起电造成危害
B．与头发摩擦过的气球能吸引细小水流，是因为气球和水流带上了异种电荷
C．磁浮列车是利用磁极间相互作用增大机车牵引力
D．用力击鼓鼓声会越响，说明声音的高低和发声体振动的频率有关

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网