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在如图甲所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡...

在如图甲所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,电流表的量程为0~0. 6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω


1)求小灯泡的电阻;

2)当只闭合,滑片P在某两点之间滑动时,电压表和电流表的示数变化如乙图象所示;若闭合时,求经过电源的电流;

3)所有开关可以任意闭合或断开,在保证电路安全且电路中有电流的情况下,求电源消耗的最大功率和最小功率。

 

(1)12Ω;(2)0.8A;(3)最大功率为4.8W和最小功率为0.9W。 【解析】 本题考查动态电路中,电功率的综合计算,根据开关的通断分析电路简化问题,进而根据电功率相关知识求解。 (1)由题意可知,小灯泡的额定电压为6V,额定功率为3W, 根据公式可得 小灯泡的电阻为 (2)当只闭合时,电阻R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,电流表测量电路中的电流, 由图乙可知,当R2两端电压为2V时,电路中的电流为0.2A,又因为电源电压为6V,则R1两端电压为4V,由欧姆定律可知R1电阻为 若同时闭合、、,则电阻R1与灯泡L并联, 通过电源的电流为 (3)当闭合开关、、,滑动变阻器、电流表、电压表短路,电阻R1与灯泡L并联,此时接入电路中的电阻最小,电流最大,电功率最大,最大电功率为 当只闭合时,电阻R1与R2串联,为保证电路安全,移动滑动变阻器使电压表示数为3V,此时电路在安全情况下总电阻最大,有最小功率, 由图乙可知此时通过电路的电流为0.15A 则此时电路中的最小功率为 答:(1)小灯泡的电阻为12Ω; (2)闭合、、时,经过电源的电流为0.8A; (3)所有开关可以任意闭合或断开,在保证电路安全且电路中有电流的情况下,电源消耗的最大功率为4.8W和最小功率为0.9W。  
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考点分析:
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如图,重庆城区的共享电动汽车为大家出行带来了便捷. 下表是这种汽车的主要参数。

空车质量

800kg

每个轮胎与地面接触面积

电池容量

44kW·h

标准承载

200kg

最大续航(充满电最大行驶路程)

200km

所受阻力与汽车总重的比值

0. 09

 

 

请解答下列问题:

1)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?

2)标准承载下,电动汽车以36km/h的速度匀速行驶1min的耗电量为0. 2kW·h,该电动汽车的效率是多少?

3)若某燃油汽车每百公里耗油10L,汽油价格为7. 0/L;电动汽车充电价格为0. 8/kW·h. 根据表中的参数估算每百公里电动汽车比该燃油汽车节省的费用。

 

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如图所示,,闭合开关S后,电流表的示数为0. 3A. 求:

1)电源电压;

2)通过的电流10s所做的功。

 

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小雨同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压是6V,小灯泡的额定电压是3. 8V,电阻约为8Ω。

1)小雨根据图甲的电路图连接了图乙的实验电路,请用笔代替导线将电路连接完整。

______

2)小雨连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是_____

3)排除故障后,小雨同学调节滑动变阻器,进行了几次实验,得到UI的数据如下表,则小灯泡的额定功率为_____W,在第1次实验中,小灯泡不亮的原因是_____

4)小雨在实验室借了甲“10Ω  1. 5A”、乙“20Ω  1. 2A”和丙“30Ω  1A”三个滑动变阻器,你认为他在完成下表实验时所使用的滑动变阻器是_____(选填“甲”“乙”或“丙”),理由是_____.

实验次数

1

2

3

4

5

U/V

1. 00

2. 00

3. 00

3. 80

4. 20

I/A

0. 20

0. 40

0. 47

0. 50

0. 51

灯泡亮度

不亮

不亮

偏暗

正常

很亮

 

5)根据实验数据,小雨发现还可以测出小灯泡的电阻,他根据5次测量的数据算出小灯泡的电阻值并求出平均值,即为小灯泡的电阻. 这种做法_____(选填“合理”或“不合理”),你的理由是_____

 

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小雯同学想知道酱油的密度,用天平和量筒做了如下实验:

1)将天平放在水平台上,把游码移到左端_____处,发现指针指在分度标尺的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调。

2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯的酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中的酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示. 则烧杯中酱油的质量为_____g,酱油的体积为_____mL,酱油的密度为_____

3)小雯用这种方法测出的酱油密度偏_____(选填“大”或“小”)。

4)某物理兴趣小组尝试用刻度尺测量某液体的密度:如图丙所示,将带有阀门的“U”型管竖直倒置,两个管口分别插入盛有水和某液体的烧杯中;打开阀门,从抽气口抽出适量的空气,待两管中的液面升高到一定高度时,关闭阀门,测量出管内外水的高度差、某液体的高度差. 若当时外界大气压为,实验中“U”型管内的气体压强为P,则_____P(选填“>”“=”或“<”),待测液体的密度为=_____

 

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如图所示,在探究“水沸腾时温度随时间变化特点”的实验中;当水温接近90℃时,每隔1min记录一次温度,并绘制了水温随时间变化的图象,由图象可知:水的沸点为_____,该地的气压_____(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。

 

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