Processing math: 78%
精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情
13.如圖所示,電源電壓保持不變,L1上標有“1.2V?W”,L2上標有“9V?W”.閉合開關S1后,當開關S接“1”,滑處P在最左端時,電壓表示數為5.4V,L1此時的實際功率是額定功率的14;當開關S接2時,P在中點,電壓表示數為2V.若將L1和L2串聯(lián)后接在該電源上時,電路中電流為0.2A,下面說法中正確的是(設燈絲電阻不隨溫度改變)( �。�
A.電源電壓為10V
B.L1的額定功率為2W
C.滑動變阻器的最大阻值為20Ω
D.電路中滑動變阻器可能達到的最大功率為1.92W

分析 (1)閉合開關S1后,當開關S接“1”,滑片P在最左端時,滑動變阻器與燈泡L1串聯(lián),根據P=U2R表示出此時燈泡L1的功率以及額定功率,兩式相比求出此時L1兩端的電壓,根據串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓;
(2)根據串聯(lián)電路的分壓特點表示出(1)中電壓表的示數;當開關S接2時,P在中點,滑動變阻器阻值的一半接入電路,與燈泡L2串聯(lián),根據串聯(lián)電路的電壓特點表示出電壓表的示數,再根據歐姆定律和電阻的串聯(lián)表示出兩燈泡串聯(lián)時電路中的總電阻,聯(lián)立以上等式即可求出滑動變阻器的最大阻值和兩燈泡的電阻,然后根據P=U2R求出兩燈泡的額定功率.
(3)當變阻器接入電路的阻值與串聯(lián)的電阻阻值相等時,其消耗的功率最大,根據P=U2R和P=UI可求電路中滑動變阻器可能達到的最大功率.

解答 解:設滑動變阻器的最大阻值為R,
(1)當開關S接“1”,滑片P在最左端時,滑動變阻器與燈泡L1串聯(lián),
因L1的實際功率是額定功率的14,
所以,由P=U2R可得:PP=(UU2,
則燈泡L1兩端的電壓:
U實1=12U額1=12×1.2V=0.6V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=UR+U實1=5.4V+0.6V=6V,故A不正確;
(2)當開關S接“1”,滑片P在最左端時,電壓表示數為5.4V,
則有:6VR+R1×R=5.4V------------①
當開關S接2時,P在中點,電壓表示數為2V,
則有:6VR2+R2×R2=2V------------②
若將L1和L2串聯(lián)后接在該電源上時,電路中電流為0.2A,則有:
R1+R2=6V0.2A=30Ω-----------③
解①②③聯(lián)立方程式得:
R=27Ω;R1=3Ω,R2=27Ω,故C不正確;
則L1的額定功率:
P1額=U12R1=\frac{{(1.2V)}^{2}}{3Ω}=0.48W,故B不正確;
對于滑動變阻器消耗的功率有這樣一個推論:當變阻器接入電路的阻值與串聯(lián)的電阻阻值相等時,其消耗的功率最大.
當開關S接2時,調節(jié)滑片可以使得 變阻器接入電路的阻值與R2相等(此時各分得3V電壓,L2是安全的)
變阻器消耗的最大功率P=\frac{{{U}_{P}}^{2}}{{R}_{2}}=\frac{{(3V)}^{2}}{27Ω}=\frac{1}{3}W;
當開關S接“1”,調節(jié)滑片不能使得 變阻器接入電路的阻值與R1相等(此時各分得3V電壓,L1會被燒壞)
當變阻器接入電路的阻值為允許的最小值時,其消耗功率最大;此時通過L1的電流最大,為0.4A,L1正常發(fā)光.
則變阻器分得的電U=U-U1額=6V-1.2V=4.8V,
變阻器消耗的最大功率P=UI最大=4.8V×0.4A=1.92W.
比較可知,變阻器消耗的最大功率為1.92W,故D正確.
故選D.

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,能充分考查學生的分析能力,本題計算過程比較復雜,能夠對電路狀態(tài)進行正確的分析是解決問題的關鍵.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

3.小明同學探究斜面機械效率跟什么因素有關的實驗裝置,下列說法正確的是 ( �。�
A.克服物體重力上升高度h做的功為有用功
B.克服摩擦力移動距離s做的功為總功
C.斜面越斜,越省功
D.物體越重,效率越高

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

4.通過學習,我們知道電源其實有電阻的,所以我們可以把實際電源看成一個理想電源和一個定值電阻的串聯(lián)(如圖甲所示),那么,電源的內阻是多大呢?某同學設計了如圖乙所示的電路測量電源電壓和內阻:移動變阻器的滑片,當電流表示數為I1=0.20A時,電壓表示數U1=1.80V;當電流表示數為I2=0.40A時,電壓表示數U2=1.60V,求電源的電壓和內阻.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.小明在家測量標有“3V”字樣的小電動機的額定功率及其正常工作時的工作效率,小明設計好電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數,他把電壓表接在電源兩端觀察電壓表仍無示數,小明只好重新設計了如圖電路:圖中電源電壓為3V,定值電阻R0=6Ω.閉合開關后,他記下此時電流表示數為1A,然后用手捏住線圈時電動機停止轉動,記下此時電流表示數為2A.請你幫助小明解答下列問題:
(1)小電動機的額定功率
(2)小電動機正常工作時的工作效率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.“賽龍舟”是端午節(jié)里的傳統(tǒng)節(jié)目.小安同學自制了一個卡通龍舟,她想用亮度可調節(jié)的紅、綠燈做它的眼睛.她選用規(guī)格為“12V 6W”的紅燈和“12V 12W”的綠燈及“24Ω 2A”的滑動變阻器等元件設計了如圖電路.當閉合開關S、S1、S2,且滑動變阻器的滑片P移至b端時,兩燈都正常發(fā)光(電源電壓不變,不考慮燈絲電阻的變化)
求:
(1)電源電壓;
(2)該電路中,最大功率和最小電功率分別是多少?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

18.判斷某汽車零件(鐵)是否為空心,某同學做了如下實驗:測出一個裝滿水的燒杯的質量為300g,放入該零件后,溢出15g水,此時燒杯的總質量為385g(鐵的密度約ρ=7.9×103kg/m3
(1)該零件的體積?
(2)該零件的質量?
(3)通過計算說明該零件是否為空心?
(4)該零件全部采用新材料制作后,零件的質量減少了20g,求:該新材料的密度?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.一只氣象探測氣球,球殼及所載儀器的總質量為2.4kg,球內所充氣體為氫氣,已知氫氣的密度為0.09kg/m3,空氣密度為1.29kg/m3.為使這個氣球升高,不計球殼的體積,則球內所充氫氣的體積至少為多少?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

14.將圓柱體B豎立在圓柱形容器A的水平底面上,圓柱體B對容器A底面的壓強為p0,向容器A內緩慢注水,記錄注入水的質量m和所對應的水對容器A底面的壓強p,記錄的數據如表所示,已知圓柱體B的體積為2800cm3,則圓柱形容器A的底面積為400cm2,p0等于1400pa.(g取10N/kg)
 m/g 1000 2000 3000 4300 5900 7500
 p/pa 400 800 1200 1600 2000 2400

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,當開關S閉合,滑動變阻器的滑片P由右端向左滑向中點處的過程中( �。�
A.電壓表V的示數變小,電流表A2示數變大
B.燈泡變亮,電流表A2示數變小
C.電流表A1示數不變,電流表A2示數變大
D.電壓表V的示數不變,燈泡亮度不變

查看答案和解析>>

同步練習冊答案
闂傚倷鑳舵灙濡ょ姴绻橀獮蹇涙晸閿燂拷 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磻婵犲洤绠柨鐕傛嫹