某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 恒为 ,定值电阻 , 为一竖直固定光滑金属棒,总长 ,阻值为 ,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片 固定在弹簧下端且与 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重 ,高 ,底面积为 .当水位处于最高位置 时, 刚好浸没在水中,此时滑片 恰在 最上端;当水位降至最低位置 时, 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 与其伸长量△ 的关系如图乙所示。闭合开关 ,试问:
(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 。(两空均选填“增大”或“减小”
(2)当水位处于位置 时,电压表的示数为多少?
(3)水位由位置 降至 这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?
(已知 , 取
图甲为一智能路灯工作原理简图,已知控制电路中电源电压恒为 , 为滑动变阻器, 为光敏电阻,其阻值随光照强度(单位符号: 变化的规律如图乙所示。工作电路中,路灯 上标有“ ”字样。当光照足够强时,路灯 不工作;当光照强度降为 ,控制电路中电流为 时,工作电路刚好启动,路灯 正常工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。试问:
(1)工作电路刚好启动时,滑动变阻器 接入电路的阻值为多少?
(2)保持 接入电路的阻值不变,当电流表示数为 时,光照强度为多少?
(3)为了节能,要使光照强度低于 时,工作电路才开始启动,应将滑动变阻器 滑片向 (选填“左”或“右” 移动,并简要说明理由。
如图,图1是一款多档功率的电炒锅,图2是其内部简化工作电路图。 、 、 是加热电阻,其中 的电阻值为 .接通电源,只闭合开关 电炒锅的功率为 ,再闭合 电炒锅的功率为 .求:
(1)电炒锅消耗的最大电功率和加热电阻 的阻值?
(2)某次使用电炒锅做菜时,以最大功率炒菜用了 ,以最小功率炖菜用了 。求这次做菜消耗的电能。
(3)电炒锅是一种具有金属外壳的大功率用电器,从安全角度考虑,在使用中应特别注意什么?(写出一条)
如图1所示,电源电压不变,小灯泡 的额定电压为 ,滑动变阻器 的规格为“ ”。闭合开关,当滑片 置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图2所示。
(1)求灯泡的额定功率和电源电压
(2)用定值电阻 替代小灯泡,再将另一电压表 接入电路,其它部分电路连接不变。闭合开关,当滑片 置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表 示数大于表 的示数,两种电表指针偏转角度之比为 .求 可能的阻值。
如图1示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“ ”,在 间接入规格为“ ”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
(2) 是如图2示的 和 之间任意取值的电阻,当在 间接入电阻 后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片 从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过 (电流表选择 量程),求 的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
如图所示,电源电压可调,灯泡 规格为“ ”,且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“ ”和“ “,滑动变阻器的规格分别为“ ’和“ ”。
(1)将电源电压调到 ,闭合开关,移动 ,可使灯泡正常发光。求灯泡正常发光时的电阻和灯泡消耗的最小功率。
(2)将电源电压调到 ,用定值电阻 替换灯泡, 置于中点 ,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电流表量程和变阻器 。然后将 从 移到最左端 ,两表示数的 关系如图所示。通过计算判断所用变阻器的规格。
小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是 ,小灯泡的 图象如图乙所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)小灯泡正常发光 消耗的电能。
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 ,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为 ,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小谦认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因。
如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压 的电源和阻值为 的电热丝组成。控制电路是由电压 的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱 (可取值范围为 和热敏电阻 组成的,热敏电阻 的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到 时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻 的阻值随温度的升高而 。(选填“增大”、“不变”、“减小”
(2)求工作电路中电热丝 工作时的电流和工作 产生的热量。
(3)如果恒温箱的温度设定为 ,则电阻箱 应取多大阻值。
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少 ?
如图所示,图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图,小灯泡规格是“ ”,闭合开关 ,当滑动变阻器滑片 在 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为 ,电压表的示数为 ,当滑动变阻器滑片 在 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为 ,电压表的示数为 ,且 ,测绘出小灯泡的 图象如图乙所示,电源电压保持不变。
(1)根据小灯泡的 图象判断,小灯泡的阻值是否恒定 (选填“恒定”或“不恒定” ,用物理知识解释其原因是 。
(2)小灯泡正常发光时的电流是多少 ?
(3)小灯泡两端电压为 时的实际功率是多少 ?
(4)电源电压是多少 ?
在图甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器 标有“ ”字样。闭合开关 后,电流表 和 的示数分别如图乙所示。求:
(1)电阻 的阻值。
(2)通电10秒钟,电流通过电阻 所做的功 。
(3)重新移动滑动变阻器 的滑片 ,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器 消耗的功率 。
现有 、 、 三只灯泡已知 灯标着 , 灯标着“ , 灯只能看清其铭牌上的额定电压为 .通过 灯和 灯的电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则:
(1)将 、 两灯并联接在电压为 的电源, 内电路消耗的电能是多少焦?
(2)将 、 两灯串联接在电压可调的电源两端,使 灯恰好正常发光,此时 、 两灯的总功率是多少?
(3)如图乙所示将 灯和一个滑动变阻器 接入到另一个电源电压恒定的电路中,当闭合开关 滑动变阻器滑片位于中点时灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为 ;当滑片位于最右端时灯泡实际电功率为 ,已知 ,求此电路的电源电压是多少?(设 灯的电阻始终不变)
如图所示的电路,电源电压保持不变,定值电阻 的阻值为 .闭合开关,调节滑动变阻器 的电阻,当滑片 从一端移动到另一端时,电流表的示数变化范围为 .求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器 的最大阻值;
(3)通过计算说明滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,它消耗的功率最大,并求出最大功率。
某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示。滑动变阻器滑片 从最右端向最左端移动的过程中, 的 图象如图乙所示。求:
(1) 的阻值;
(2)电路消耗的最大功率;
(3)当 消耗的电功率为 时, 的阻值。
如图甲所示是"测量小灯泡电功率"的实验装置,电源电压为 且保持不变,小灯泡额定电压为 ,电阻约为 ,滑动变阻器标有" "字样。
(1)请用笔划线代替导线把图甲中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至 (选填" "或" " 端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表指针均有偏转,则小灯泡不发光的原因是 ;
(4)实验中,电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填"左"或"右" 移;
(5)一实验小组的数据如表所示:
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0.3 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
2.9 |
|
0.06 |
0.20 |
0.24 |
0.28 |
0.30 |
老师在检查时指出第 次实验的数据无法从实验中测得,理由是 。该小灯泡的额定功率是 ;
(6)另一实验小组在原有器材基础上,不使用电流表,增加一个阻值已知、大小合适的定值电阻 和若干开关、导线也能测出小灯泡的额定功率,请你在图丙的方框内画出该小组的实验电路图(要求:电路只连接一次并考虑灯丝电阻受温度变化的影响)
某物理研究小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图甲所示。 为水平杠杆, 长 , 为支点, ;已知报警器 的阻值恒为 ,压力传感器 固定放置,压力传感器受到的压力 与 的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时,闭合开关 ,电压表的示数为 :当托盘所受的压力增大,电压表的示数达到 时,报警器 开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计,电压表的量程为 .
求:
(1)电源电压;
(2)当报警器开始报警时,压力传感器受到的压力;
(3)当托盘受到的压力为 时,报警器是否报警;
(4)当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为 时,托盘受到的压力。
试题篮
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