图甲是一电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R间的摩擦不计).电压表量程为0~3V,a、b是一根长为L=6cm的均匀电阻丝,阻值R=30Ω(相当于一个滑动变阻器),电源电压U=6V,不施加拉力时滑片P位于a端.
(1)R0在电路中的作用是保护电路,要保证电压表能正常工作,计算R0的最小值;
(2)已知该弹簧伸长的长度∆L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,当电压表的示数为1.6V时,计算作用在拉环上水平向右的拉力和此拉力器的量程.
如图甲所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,具有省时省电、安全性高等优点,很受人们喜爱。它有加热、保温、断电的功能,其内部简化的电路如图乙所示,开关S可根据设定在“1”“2”“3”挡之间自动转换,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
(1)已知电阻的阻值是的7倍,那么这个电压力锅的加热功率是保温功率的多少倍?
(2)此次煮饭时,前3min内电能表(如丁图所示)的转盘转了160转,电压力锅的加热功率是多少?问此次煮饭总共消耗了多少电能?
(3)电压力锅省时省电的原因是锅内气压比一标准大气压高,那么水的沸点就会高于100℃。当时的大气压为,限压阀的质量为,排气孔的内径为。请推导出这个电压力锅工作时,锅内的最高气压的表达式。
育华的学子都充满了创造力,初三五班的谢玉同学设计如图1所示的道路限载报警器。是压敏电阻,其电阻大小随压力大小变化的关系如图2所示,当超载车辆通过压敏电阻时,报警器受到压力过大,电铃就会响,发出警报。通过用电压表(量程)改装的车重显示表,还能显示出通过车辆的重力。调节的大小,可以实现限载重力的调节。为,电磁铁线圈电阻不计,请完成下列问题:
(1)请根据题意将图1的电路补充完整;
(2)在某次测试中,当,电压表示数为时,恰好报警。此时报警器受到的压力是多少?
(3)在确保电路安全的前提下,这个报警器能够承受的最大压力是多少?(提示:电磁铁的启动电流是保持不变的)
现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化.在保证电路安全的情况下,进行以下实验
(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少J
(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率
(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围
如图甲所示。柱体A与B经细线绕过定滑轮(不计绳重及摩擦)相连,A放置于力敏电阻上,力敏电阻其电阻值随压力F的变化关系如表,电源电压恒为6V。逐渐向容器中注水至满,得到了电流表的示数I与注水体积V之间的关系,如图乙所示。已知,柱形容器底面积为,高,求:
(1)水深时,水对容器底部的压强:
(2)定值电阻的阻值:
(3)若电流表的量程为,电压表的量程为,在注水过程中。为确保电路安全,求电路消耗的功率范围。
15 | 20 | 22 | 25 | 28 | 30 | 35 | |
20 | 14 | 13 | 11 | 10 | 9 | 8 |
如图所示,是一个照明系统模拟控制电路,已知电源电压U=4.5V,定值电阻R1=5Ω。滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”,R3为光敏电阻,其阻值随光照度的变化遵循某一规律,部分数据如下表所示(相同条件下,光越强,光照度越大,光照度单位为勒克斯,符号为lx,白天光照度大于3lx),当R1两端电压低至0.5V时,控制开关自动启动照明系统(不考虑控制开关对虚线框内电路的影响)。利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时,照明系统内照明灯自动工作。
(1)闭合开关S,将滑片P移至b端,求E0为多少?
(2)要使E0=1.5lx,则R2接入电路的电阻应调为多大?若环境的光照度降至1.5lx时能保持3min不变,求这段时间内R2消耗的电能?
(3)本系统可调E0的最小值是多少?
光照度E/lx | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
光敏电阻R3阻值/Ω | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 |