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如图所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R3的最大阻值为50Ω.当滑片P滑至...

如图所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R3的最大阻值为50Ω.当滑片P滑至A端,闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1;当滑片P滑至A端,只闭合开关S1时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U1′,电阻R1消耗的电功率为P1′;当滑片P滑至B端,只闭合开关S1时,电流表的示数为I3,电阻R1消耗的电功率为P1″,电阻R2消耗的电功率为0.5W.若U1:U1′=2:1,P1′:P1″=9:4;
求:
(1)I1:I2为多大?
(2)电源电压为多少伏?
(要求画等效电路图)

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根据题意先画出三种情况下的等效电路图; (1)根据甲乙两图中电压表的示数和欧姆定律求出两电流之比; (2)由乙丙两图电阻R1消耗的电功率和P=I2R求出两电流之比,根据电源的电压不变和欧姆定律列出等式,解方程求出电阻的大小,由P=I2R和P=可知三电阻两端的电压相等,根据U=求出R2两端的电压,进一步求出电源的电压. 【解析】 当滑片P位于A端,S1、S2合时,等效电路如图甲所示; 当滑片P位于A端,只S1合时,等效电路如图乙所示; 当滑片P位于B端,只S1合时,等效电路如图丙所示; (1)由图甲、乙得:==, 解得:=--------① (2)由图乙、丙得:==, 解得:=-------② 因电源的电压不变, 所以由图甲、乙得:U=I1R1=I2(R1+R2)------③ 由图乙、丙得:U=I2(R1+R2)=I3(R1+R2+R3)----④ 由①②③④式得:R1=R2=R3=50Ω, 根据P=I2R,由图丙得: P1″=P2″=P3″=0.5W, 由欧姆定律可知:U1″=U2″=U3″ 电阻R2两端的电压为U2″===5V, 所以电源的电压为U=U1″+U2″+U3″=5V+5V+5V=15V. 答:(1)I1:I2为为2:1; (2)电源电压为15V.
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考点分析:
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为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和时间t的关系如图所示,上升的高度h随时间t变化的关系如图丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成竖直方向.
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求:
(1)在0~1s内,重物对地面的压强p.
(2)在1~2s内,拉力F做的功W.
(3)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η.
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柳州到桂林的高速公路全程125km.今年“五•一”期间,爸爸开车带着李兵从柳州出发沿桂柳高速到桂林旅游.汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,求:
(1)汽车静止时对路面的压强.
(2)从柳州到桂林所用的时间.(小数点后保留1位小数)
(3)若李兵爸爸在桂柳高速公路以90km/h匀速行驶一个来回时,汽车发动机牵引力为1000N,汽车的发动机效率为30%,则他爸爸至少要加汽油多少kg?(汽油的热值为4.6×107 J/kg,且假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).
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在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U=3.8V).
(1)王强小组采用图甲的方案,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是______;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,观察到电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W.
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(2)姚远小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知).
①电路如图丙所示,请你在图丁中按电路图用笔画线代替导线连接好电路;
②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1
③开关S拔到位置2,滑片位置不动,读出电流表示数I2
先算出灯泡的电阻RL=______(请你用所测的物理量表示),再根据manfen5.com 满分网,计算灯泡的额定功率.他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是______.仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为______
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在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干.
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向    调.
(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图(甲)这一组数据得出探究结论?    (填“能”或“不能”).理由是   
(3)如图(甲)所示,杠杆在水平位置平衡.如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆    (填“左”或“右”)端将下沉.
(4)如图(乙)所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉.当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将    (选填:“变大”、“变小”或“不变”),其原因是:   
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在“探究电流与电压的关系”过程中,三(2)班同学经过相互讨论,完成了实验方案的三次设计.
由图甲到图乙,改进的理由是______
由图乙到图丙,改进的理由是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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