题目内容
14．
李老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器，并告知其内部电路由电阻丝R1、R2、和开关S1三个元件组成，两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A，R1=10Ω，在不拆解加热器的情况下，小军用图电路对其进行探究：他先闭合S2，电流表的示数为0.3A；再闭合S1，电流表的示数变为0.9A，所用电源电压为6V．（1）请判断两电阻丝的连接方式为并联，
（2）电阻丝R2的阻值为20Ω；
（3）若电源电压可调，闭合S1和S2后，为保证电路安全，求此电加热器允许消耗的最大电功率．
分析 （1）由题意可知，再闭合S1后，电流表的示数变大，说明原电路要么两电阻并联，要么开关S1与其中一个电阻并联；
若开关S1与其中一个电阻串联，根据欧姆定律求出S1闭合、断开时电路中总电阻，根据电阻的串联求出另一电阻的阻值，然后判断此种情况不可能；
（2）两电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的并联求出另一电阻的阻值；
（3）根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，由于闭合S1和S2后两电阻并联，根据并联电路的电压特点求出电源的电压，又知道电路的总电阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此电加热器允许消耗的最大电功率．
解答 解：（1）由题意可知，再闭合S1后，电流表的示数变大，则电路可能是两电阻并联，也可能是开关S1与其中一个电阻并联；
若开关S1与其中一个电阻串联，开关S1闭合前后电路中的电阻分别为：
R断=$\frac{U}{{I}_{1断}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，R闭=$\frac{U}{{I}_{闭}}$=$\frac{6V}{0.9A}$=$\frac{20}{3}$Ω，
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：电路中两电阻的阻值分别为$\frac{20}{3}$Ω、20Ω-$\frac{20}{3}$Ω=$\frac{40}{3}$Ω，这与R1=10Ω不符，故此种情况不可能；
所以，若两电阻是并联连接；
（2）开关S1闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
由I=$\frac{U}{R}$可知电路中的总电阻：
R总=$\frac{U}{{I}_{总}}$=$\frac{6V}{0.9A}$=$\frac{20}{3}$Ω，
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以R2=$\frac{{R}_{总}{R}_{1}}{{R}_{1}-{R}_{总}}$=$\frac{\frac{20}{3}Ω×10Ω}{10Ω-\frac{20}{3}Ω}$=20Ω；
（3）两电阻两端允许所加的最大电压：
U1=I1R1=1A×10Ω=10V，U2=I2R2=1A×20Ω=20V，
由于闭合S1和S2后，两电阻并联，根据并联电路中各支路两端的电压相等可知电源的最大电压U大=U1=10V，
此电加热器允许消耗的最大电功率：
P大=$\frac{{U}_{大}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{（10V）^{2}}{\frac{20}{3}Ω}$=15W．
答：（1）并联；（2）20；（3）电加热器允许消耗的最大电功率为15W．
点评 本题考查了电路的设计和串并联电路的特点以及欧姆定律、吸热公式、电功公式的应用，根据题意判断出原电路的连接方式是解题的基础．
如图，容器内盛有水，当向容器内放入一个重为2N的木块时，水对容器底部的压力增量△F1大于2牛；容器对桌面的压力的增量△F2等于2牛．（填“大于”，“小于”或“等于”）
如图是质量为60千克举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1.5m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋，其中OA=1m．小宇站在地面时脚与地面的接触总面积为300cm2（g取10N/kg，沙袋的袋子体积和质量、绳重杆重及摩擦不计）．试求：
小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）| A． | 灯泡的最小功率是1.25W | |
| B． | 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω | |
| C． | 该电路的最大功率是2.7W | |
| D． | 电流表示数的变化范围是0.18～0.5A |
| A． | 声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播 | |
| B． | 住宅安装双层玻璃窗是在传播过程中减小噪声的影响 | |
| C． | “听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，响度增大 | |
| D． | 医院为病人做检查用的B超市利用电磁波工作的 |