题目内容

（9分）在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50欧  2安”字样，闭合电键S后，电流表A的示数为0.3安，
①求电阻R1两端的电压U1；
②求此时变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2；
③现有阻值分别为R、2R的定值电阻，最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器，请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的变化量最大．选择：阻值为　_________　的定值电阻、最大阻值为　　的滑动变阻器．求出电流表示数的最大变化量△I．
①电阻R1两端的电压是3V；②滑动变阻器R2两端的电压是9V，滑动变阻器消耗的功率是2.7W；
③R；10R；电流表示数的最大变化量为．

试题分析：①根据欧姆定律可得，电阻R1两端的电压：U1=IR1=0.3A×10Ω=3V；
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴变阻器R2两端的电压：U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V；
此时滑动变阻器消耗的功率：P2=U2I=9V×0.3A=2.7W；
③定值电阻阻值为R，滑动变阻器最大阻值为10R时，电路电流变化最大；
滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路电流最大为：Imax=U/R；
滑动变阻器接入电路阻值为最大阻值时，电路电流最小为：Imin=U/（R+10R）=U/11R；
则电路电流的变化量：△I=Imax﹣Imin=
练习册系列答案
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（15分）小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘。为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材，对原有的窗帘盒进行改造。
1．如图22甲所示，小明在窗帘盒（上方的双虚线框）内安装了电动装置，电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动。改变通过微型电动机的电流方向，就可改变其转轴转动的方向，从而将窗帘打开或关闭。利用双刀双掷开关，可以实现电源对电动机供电电流方向的改变。请你在图22甲右侧的虚线框内，完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接。
2．电动机的转速一般很高，需要安装减速装置，如图22乙所示。请说明减速装置的减速原理。
3．下表是所使用的微型电动机的部分数据。表格中，额定功率是“电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”，堵转电流是“在额定电压下，让电动机的转轴固定不动时的电流”。

请根据表中的有关数据计算：
（1）以额定功率运行时，该电动机的效率为多少？
（2）电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成，请分别求出以额定功率运行时，该电动机的热损耗功率和机械损耗功率？
（3）在图22甲中，减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置。已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m，要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开。
拉动半边窗帘时，挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。则安装电动窗帘时，对传动装置的机械效率有何要求？
一根6Ω的电阻丝接在3A的电流上，在5min内共产生多少热量．
阅读短文，回答问题：
电动自行车是如何调速的
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断，当U1小于U0时，UK=1V，图甲中开关K闭合；U1大于U0时，UK=0，K断开。
正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合与断开时间的比值相对应。

（1）控制电压UK=1V时，电动机中__________（有/无）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近．在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是__________。
（3）U1的变化周期T约为__________。
A.6×10-6s　　　　 B.6×10-3s　　　　 C.6×10-2s　　　　 D.6×10-1s
（4）图丁中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，在图戊中画出UK随时间变化的关系图线。

（5）电动自行车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，与转动前相比，下列判断正确的是__________。
A．霍尔传感器产生的电压U0减小
B．磁铁与霍尔传感器的距离减小
C．每次K闭合与断开时间之比变小
D．每次K闭合与断开时间之比变大
如图所示电路，闭合开关 ，断开开关 、，将滑动变阻器的滑片 移至最右端时，电路中的电流为 ，小灯泡恰能正常发光；闭合开关，断开开关 、，将滑动变阻器的滑片 移至最左端时，电路中的电流为 ，小灯泡的电功率 是其额定电功率的 ，滑动变阻器的电功率为 ；保持滑动变阻器的滑片 在最左端，闭合开关 、和，阻值为的定值电阻的电功率为 ，此时电路的总功率 与  之比为 。设电路工作过程中电源两端的电压及小灯泡的电阻值保持不变，滑动变阻器的最大阻值班为 。求：

（1） 与 的比值；
（2） 与 的比值；
（3） 。
在图中所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样，若开关S1断开、S2闭合时，恰好有一只灯泡正常发光；当开关S1断开，S2闭合时与开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数之比为2∶3，设灯丝电阻不随温度变化。求：
⑴开关S1断开，S2闭合时，电压表和电流表的示数；
⑵电路消耗的最大电功率和最小电功率。
如图所示的电路中，AB为粗细均匀的长为L的电阻丝，以AB上各点对A点的电压U为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为
（2010?金华）黑夜看不见开关位置，为此小明设计了如图所示的电路．当单刀双掷开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电；S合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置（S只能处于这两种状态）．他在如图所示方框中完成指示灯和电阻丝的连接电路，指示灯规格为“10V，1W”．

（1）照明灯正常工作时的电阻是多少？
（2）若照明灯正常工作6h，这段时间内照明灯需消耗多少电能？
（3）为使指示灯正常发光，需接上多大电阻的电阻丝？
如图所示电路中，电源两端的电压和灯丝的电阻均保持不变，定值电阻R1=25W。只闭合开关S1时，灯L正常发光；只闭合开关S3时，灯L的实际功率为其额定功率的，R2消耗的功率为0.5W；改变三个开关的状态，在保证R1工作的条件下，若R1消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1。求：

电源两端的电压U；
（请画出相关的等效电路图）

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