如图所示,电源电压 保持不变,电流表的量程为 ,电压表的量程为 ,灯泡 标有“ ”字样,滑动变阻器 标有“ ”字样。只闭合开关 和 ,调节滑动变阻器滑片 ,使电压表示数为 时,电流表的示数为 ,不考虑灯丝电阻的变化。求:
(1)灯泡正常工作时的电流和 所做的功。
(2)电阻 的阻值。
(3)只闭合开关 和 ,在保证电路安全的条件下,滑动变阻器的功率变化范围。
现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点 与圆环上的 点连接,再移动滑动变阻器 的滑片 至最右端后,闭合开关 ,将触点 从 开始沿逆时针方向滑动一周,在触点 滑动的过程中,触点 、 之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为 .设滑过弧 的长为 ,电流表示数 与 之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为 ,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 。
(2)在触点 滑动过程中, 的最大值是多少?
(3)每 电阻丝的阻值是 .(提示:图甲中 、 之间的电阻等效于 、 之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
(4)如图丙所示,把 、 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 移到最左端后闭合开关 ,通电 ,电路消耗的电能为 .求 的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为 (保持不变);定值电阻 的规格是“ ”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计), 是一种新型电子元件,其阻值 随压力 大小变化的关系如图乙所示。求:
(1) 允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值 随压力 变化的关系式。
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法。
如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为 ;控制电路中的电阻 为滑动变阻器, 为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器的电阻 为 .当控制电路的电流达到 时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到 时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,加热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器 为 时,恒温箱内可获得的最高温度为 ,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为 那么, 的阻值为多大?
物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头 和控制盒 构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其中探头 是一个高为 ,重为 的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻 (与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平,压敏电阻 的阻值随表面所受压力 的大小变化如图乙所示, 与 间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为 ,小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量研究。(导线重力与体积均不计, 取 求:
(1)当把探头 刚好全部浸没到池水中时,探头 底部受到的压力为 ,探头 的底面积为多少?
(2)用手拉住导线,将探头 缓慢下降到池水中某一深度(探头 不接触池底),此时电流表的示数为 ,探头 底部所在处水的深度 为多少?
(3)用手拉住导线,将探头 下降到水深为 的水平池底(但不与池底密合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数是多少?
如图甲所示的电路中,电源电压为 且保持不变,电流表量程为 ,电压表量程为 , 为滑动变阻器,由实验得到定值电阻 的电流与电压关系的图像如图乙所示,定值电阻 的阻值为20欧,在仪表安全工作的情况下:
(1) 的阻值是多少?
(2)当开关 闭合, 和 都断开,调节滑动变阻器 使电压表示数为 时,滑动变阻器 接入电路的阻值是多少?
(3)当开关 断开, 和 都闭合时,调节滑动变阻器 消耗的最大功率是多少?
(4)若更换电源且电源电压恒定,当 和 都断开, 闭合时,调节滑动变阻器 使电流表示数为 ,保持滑动变阻器 的阻值不变, 闭合, 和 都断开时,电压表示数为 ,则 的阻值是多少?电源电压是多少?
如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,灯 标有" "字样,定值电阻 ,滑动变阻器 标有"? "字样,电流表量程为 。当闭合开关 、 ,断开 、 ,滑动变阻器滑片 从最右端移动到某一位置时,灯泡恰好正常发光, 连入的电阻减小了 ,电压表示数变化了 。求:
(1)灯泡的电阻。
(2) 的最大阻值和电源电压。
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率是多少?
如图甲所示的电路中,电源电压为 且保持不变,电阻 的阻值为 ,闭合开关 后,电流表的示数为 ,电压表的示数如图乙所示。求:
(1)电阻 两端的电压。
(2)电阻 的阻值。
(3)电阻 消耗的电功率。
如图1所示,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 5A”。当S闭合、S1断开,滑片P滑到变阻器的中点时,电压表示数如图2所示;当开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,电流表示数如图3所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S、S1均闭合,变阻器的滑片P滑到a端时,电流通过电阻R1在1min内产生的热量;
(3)若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下,通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?
硫化镉 是一种光敏材料,其电阻值 随光照强度 越大表示光照越强,其国际单位为 的变化如图2所示。某展览厅(如图1所示)为保护展品。采用这种材料设置了调光天窗。当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图3所示, 为定值电阻, 为 电阻, 为电磁铁,其线圈电阻 为 ,当电流达到 时能吸合衔铁。已知电源电压 , ,则:
(1)图2中 随光照强度 变大而 (选填“增大”或“减小” 。
(2)图3中的 代表的是并联安装在展厅内的10盏“ ”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能 。
(3)若要缩短节能灯点亮的时间,可换用阻值较 (选填“大”或“小” 的 。
(4)当外界光照强度达到 时,电动卷帘便开始工作,求 的阻值。
实验小组的同学设计了如图 所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图 所示的两条 图线。其中利用电压表 和电流表 的数据描绘出甲图线,利用电压表 和电流表 的数据描绘出乙图线。求:
(1)定值电阻 的阻值;
(2)电源电压的大小及定值电阻 的阻值。
(3) 消耗的最大功率。
某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。 为一水平杠杆, 长 , 为支点, ;已知报警器 的阻值恒为 ,压力传感器 固定放置, 的阻值随所受压力 变化的关系如表所示。闭合开关 ,水平踏板空载时,电压表的示数为 ;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到 时,报警器 开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:
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0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
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45 |
34 |
24 |
18 |
14 |
12 |
10 |
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(1)电源电压为多少?
(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(3)若电源电压变为 ,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点 的位置。试计算说明触点 应向哪个方向移动多少厘米?
如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R 0的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路总功率的最大值和最小值。
如图所示,小灯泡 上标有“ ”字样,电流表量程为 ,电压表量程为 ,变阻器 的最大电阻为 .只闭合 ,滑片置于 点时,变阻器连入电路中的电阻为 ,且 ,灯 正常发光,电流表示数为 .只闭合 ,移动滑片,当滑片置于 点时,电流表示数为 .此时电压表示数与滑片置于 点时相等, .(灯丝电阻不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻 和电源电压 ;
(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合 时,变阻器连入电路的最小电阻为多少?在电表的示数不超过量程,只闭合 时,电路消耗的最小功率为多少?
试题篮
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