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如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,...

如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,电源电压保持不变,当开关S1S2S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S1S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1R1,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等,(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求:

1)电源电压;

2R2的阻值;

3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少?

 

(1)12V;(2)64;(3)S1、S3断开,S2闭合时,灯泡L被断路,R1和R2串联,R1的阻值取最大值时,电路中的电阻最大,消耗的功率最小,P最小=1.5W 【解析】 (1)当开关S1、S2、S3都闭合时,R1被短路,灯泡L和R2并联,灯泡L正常发光,所以 U=UL=12V (2)灯的电阻 RL==16 当开关S1、S2、S3都闭合时,R1被短路,灯泡L和R2并联,两电流表指针位置相同所以I=5I2,则IL=4I2,根据并联电路中电流之比与电阻之比成反比得的电阻 R2=4RL=64 (3)当开关S1、S2断开,S3闭合时,R2被断路,灯泡L和R1串联,当滑动变阻器连入电路的阻值为R1时,滑动变阻器消耗的功率 P1= 当滑动变阻器连入电路的阻值为R1时,滑动变阻器消耗的功率 P1′= 因为P1=P1′,即 = 解之得 R1=32 当开关S1、S3断开,S2闭合时,灯泡L被断路,R1和R2串联,R1的阻值取最大值时,电路中的电阻最大,消耗的功率最小. P最小===1.5W 答:(1)电源电压12V。 (2)R2的阻值为64。 (3) S1、S3断开,S2闭合时,灯泡L被断路,R1和R2串联,R1的阻值取最大值时,电路中的电阻最大,消耗的功率最小为1.5W。  
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202026日,自新冠肺炎爆发后,为防止疫情的蔓延和人群交叉感染,某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了武汉第九医院。该智能配送机器人设计的最大速度是15km/h,空载质量350kg,承载量可以达到150kg(g10N/kg)。求:

(1)若配送机器人以最大速度匀速行驶6km,需要多长时间?

(2)满载的配送机器人静止在水平地面上,若轮胎与地面的总接触面积为250cm2,则它对地面的压强是多少?

(3)若机器人的最大功率为1500W,则以最大速度行驶时受到的阻力?

 

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复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡在不同电压下的电功率”这个实验; 实验中,利用的电源为两节的蓄电池,小灯泡的额定电压为3.5V,滑动变阻器的规格为(10Ω1A),电流表(0-0.6A0-3A);电压表(0-3V0-15V)。

(1)请用笔画线代替导线将图中的实物电路连接完整(要求:闭合开关后,滑片向左移动时,灯泡变亮);________

(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表也无示数,小明向老师求助,王老师在不拆开原电路的情况下,借助另一导线就很快找出了故障原因:电流表内部断路了。王老师找出这个故障的相应操作如下:用导线接在__________(选填“电压表”“电流表” “开关”“灯泡”)两端时,灯泡及其他元件_______(选填“能”“不能”)工作;

(3)当电压表示数达到3.5V时,电流表的示数如图,则小灯泡的额定功率为_____W

(4)完成实验后,小明继续做“探究电流与电阻关系”的实验,小明所用的四个定值电阻的阻值分别10Ω15Ω20Ω。他将电源电压换为6V,其他实验器材和刚才测量小灯泡电功率时一样,合理选择电流表电压表的量程,把电路中的小灯泡取下,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压至少控制为_______V

 

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某组同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,可以选用的实验器材有:阻值分别为10Ω15Ω的定值电阻若干;电源、滑动变阻器、开关各一个;电流表、导线若干。

(1)如图甲所示,把电流表接入C处,闭合开关后,电流表的指针来回摆动。故障的原因可能是_________

A.电流表被烧坏                    B.某段导线断开

C.某电阻被短路                    D.某接线柱处接触不良

(2)①该组同学计划做三次实验,三次实验的目的是______________________

②有甲、乙两种实验方案。

甲方案:如图甲,选取规格不同的三个电阻做实验。

乙方案:如图乙,任意选取两个相同的电阻,利用滑动变阻器改变电流做实验。选择___________方案更好。

 

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在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小红沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,实验中测得的相关数据如下表中所示。

次数

钩码重

G/N

提升高

h/m

拉力

F/N

绳端移动的

距离S/m

机械

效率η

1

2

0.1

0.9

0.3

74%

2

4

0.1

1.6

0.3

83%

3

6

0.1

2.3

0.3

 

 

 

(1)分析表中的数据可知,小红测的是_____(选填“甲”或“乙”)滑轮组的机械效率,第3次实验的机械效率为_________(结果保留整数)。

(2)分析表中数据还可得出结论:使用同一个滑轮组提升物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率_______

 

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在测量金属块密度的实验中,小明用调好的托盘天平测出金属块的质量如图甲所示,金属块的质量为________g;然后,小明将系好细线的金属块放入盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,金属块的体积为_______cm3。金属块的密度为_________g/cm3

 

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