如图所示电路中,电源电压保持不变, 为定值电阻,灯泡 的额定电压 .断开 ,闭合 、 ,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数 时,电压表的示数 .闭合 、 、 ,滑片滑至最右端时,灯泡 正常发光,电流表的示数 .断开 ,闭合 、 ,在移动滑片的过程中,当电流表示数分别为 、 时,滑动变阻器的电功率均为 .忽略灯泡电阻随温度的变化。求:
(1)定值电阻 的阻值;
(2)灯泡 的额定电流 ;
(3)滑动变阻器的电功率 。
“光强”是表示光的强弱程度的科学量,照射光越强,光强越大,光强符号用 表示,国际单位为坎德拉 。如图甲为光敏电阻的实物和元件符号,图乙为某种光敏电阻的阻值 与光强 间的关系图,图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电器,已知电源电压为 ,小灯泡 标有“ ”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(1)求小灯泡正常发光时的电流。
(2)光敏电阻接受光强为3坎德拉的光照射时,闭合开关,测得电路中的电流为 ,求此时小灯泡的电阻。
(3)某次实验中测得小灯泡两端电压为 ,光敏电阻消耗的电功率为 ,求此时光敏电阻接收到光敏的光强。
小明同学设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型,接通相应指示灯后,指示灯会亮、暗(微弱发光)交替闪烁发光,电路中电源电压恒为 , 为定值电阻,指示灯规格均为“ ”,电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计,指示灯的电压与电流的变化规律如表所示:
电压 |
|
0.5 |
1.2 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
5.5 |
|
电流 |
|
0.08 |
0.12 |
0.18 |
0.26 |
0.34 |
0.42 |
0.46 |
|
(1)若让左转、右转指示灯同时工作,转向开关应与触点 接通(选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5” 。
(2)当转向开关与触点“2和3”接通时,右转指示灯两端实际电压 随时间 变化规律如图乙所示,已知当右转指示灯微弱发光时,右转指示灯的功率与定值电阻 的功率之比是 ,求定值电阻 的阻值。
(3)右转指示灯交替闪烁工作 时,求指示灯和 消耗的电能分别是多少?
入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。其原理如图所示,电源电压恒定, 是压敏电阻,所受压力每增加 ,电阻减小 . 是长 、电阻 的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 ,其示数反应水位变化。 下方固定一个轻质绝缘“ ”形硬杆。轻质金属滑杆 可以在金属棒 上自由滑动, 下方通过轻质绝缘杆与重 、高 的圆柱体 固定在一起。当水位上升时, 随圆柱体 向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦, 和 的电阻不计, , 取
(1)闭合开关,当 恰好位于 最下端时,为警戒水位。电流表示数为 .此时 漂浮,有 体积浸在水中, 所受的浮力为 ;
(2)当水位上升, 向上移动过程中, 连入电路中的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。 上升到 的最上端,刚好与“ ”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。
(3)当水位继续上升。 开始通过“ ”杆对 产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为 ;水位再上升 ,达到一级预警时,电流表示数为 .电源电压为 。
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 。
(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度 (选填“均匀”或“不均匀” 。
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,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?
某兴趣小组在实验室(温度为20℃)进行综合实验。装置如图所示,长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处,可绕O点转动。点O距杠杆b端0.2m。杠杆a端的轻质丝线悬挂一体积为2×10 ﹣ 3m 3的实心合金块B,B浸没在烧杯内的液体中。已知该液体热胀冷缩的特性显著。其在温度为20℃时的密度为1.0×10 3kg/m 3.当杠杆b端用轻质金属丝悬吊一质量为2kg的铜柱时,杠杆正好在水平位置平衡。此时,铜柱下的金属探针(重力不计)正好伸到水银槽的水银面上并且刚好和水银接触。右方电路中,小灯泡发光,导线C和金属丝良好接触但对金属丝和杠杆都不产生力的作用。导线A始终和槽中水银良好接触。已知小灯泡规格为"3V0.06W",电源电压为3V.铜柱、探针、水银的电阻均不计。忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)若在电路中串联一个量程为0~15mA的电流表,为保证电路安全。定值电阻R的最小阻值是多少?
(2)合金块B的密度是多少?
(3)除烧杯内的液体外,装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计。若实验室温度骤然升高,小灯泡将 (选填"继续发光"或"熄灭")。
如图所示电路,电源电压 不变,灯 、 上都标有“ ”字样,且灯丝阻值不变, 是定值电阻。闭合开关 后,依次进行如下操作:①开关 接1、2,移动滑片 ,使电压表 示数为 ,此时电流表示数为 ;②开关 接2、3,电流表示数为 ;③开关 接4、5,电流表示数仍为 ,电压表 示数为 。
请解答下列问题:
(1)灯 、 的额定功率分别是多少?
(2)小科根据上述实验数据,计算 的阻值,分析如下:
操作①中, 与 串联, 两端电压为 ,通过 的电流大小为 。
操作②中, 与 并联后(可看作一个阻值变小的电阻)与 串联,通过 与 的总电流大小 为 .假设此时 两端电压为 ,通过的电流为 。
可求得
老师指出:求解 时,代入的“ ”” ”“ ”三个数据中有错误。请你指出错误的数据: ,并正确求解 。
(3)当开关 接4、5时,滑片 怎样移动才能使 正常工作?(要求说明移动方向和变化的阻值大小)
如图所示,滑动变阻器 、 的规格都为“ ”灯泡 标有“ ”的字样(不考虑灯丝电阻的变化)。当两个滑动变阻器的滑片 都在最左端时,闭合开关 ,调节滑动变阻器 的滑片至某位置时,灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为 ,求:
(1)电源的电压。
(2)此时滑动变阻器 接入电路的阻值。
(3)此电路在安全工作的前提下,计算电路消耗的总电功率范围(结果保留小数点后两位)。
方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻 、滑动变阻器 的功率与电流的关系图,如图乙。
(1)实线表示的是 (选填“ ”或“ ” 的功率与电流的关系。
(2)求 的阻值。(写出计算过程)
(3)当电流表示数为0.5安时,求 消耗的功率。(写出计算过程)
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?
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?
在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源 不变),电流表、电压表、定值电阻四只 、 、 、 各一只),滑动变阻器 ,滑动变阻器 ,开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片 向 端移动时电路中电流变大。
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻 两端电压保持不变,这种方法是 (填字母编号);
.转换法 .控制变量法 .等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约 ,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是 ;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
电阻 |
5 |
10 |
20 |
25 |
电流 |
0.40 |
0.20 |
0.10 |
0.08 |
分析表中数据可得到的结论是: ;
(5)实验中选择的滑动变阻器应是 (选填“ ”或“ ” 。
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空气净化器
由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图甲)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电路栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量 是反映其净化能力的性能指标, 值越大,其净化效率越高。利用 值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算
:房间容积; :空气净化器使房间污染物的浓度下降 运行的时间。
其铭牌如表:
规格 |
额定电压 |
频率 |
额定功率 |
洁净空气量 |
型 |
|
|
|
|
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是 。
(2)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 。
(3)该空气净化器正常工作时的电流为 。
(4)某房间的使用面积为 ,高度是 。此空气净化器 (能 不能)在1小时内使房间污染物浓度下降 。
(5)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,图乙为其控制电路,电源电压保持 恒定, 为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙, 为定值电阻,当浓度为 时,电压表示数为 ,则 阻值为 ,当电压表示数大于 时,二氧化碳浓度大于 ,此时空气净化器会自动报警。
试题篮
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