如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 上标有“ 、 ”字样,当 和 同时闭合时,电流表的示数为 ;当只闭合 时,电压表的示数为 ,此时 消耗的功率为 .求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻值;
(2) 的阻值。
材料的导电能力介于导体和绝缘体之间称做半导体。有一种半导体其电阻大小随温度的变化而明显改变,利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。热敏电阻可以用来测量温度的变化,且反应快,精度高。李明同学为了检测他家蔬菜大棚内的温度变化,他用热敏电阻设计了一个如图所示的电路,其中电源电压是3V,热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示,电流表的量程是0-100mA。为了能从电流表直接读出大棚内的气温,他将电流表的刻度盘改画成温度的刻度,这样改造后的电流表就成了气温表。
(1)请你帮他计算,改造成的气温表能测量的最高温度是多少?(写出计算过程。)
(2)结合图像分析,你认为李明设计的电路有什么不妥之处?
(3)在保持现有元件不变的条件下,再 (串联/并联)一个电阻,使该气温表的量程扩大到60℃,求新增电阻的阻值。
(4)根据你设计的电路,通过计算说明,此气温表的0℃时电流表读数多少?
在赤峰市某中小学科技小制作活动中,小华同学设计了一个简易的能调节亮度的小台灯,原理图如图所示,其中灯泡 上标有“ ”字样。当开关 接 时, 恰好正常发光;当开关 接 时, 中的电流为 . 为定值电阻,且电源电压和小灯泡 电阻保持不变。求:
(1)小灯泡 的电阻及电源电压;
(2) 的阻值;
(3)开关 接 时,小灯泡 的实际功率;
(4)开关 接 时, 时间内 上产生的热量。
如图所示,虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S1.当开关S1闭合时,电流表的示数增加0.2A,电路的总功率增加1.6W.请画出两种可能的连接电路图,并分别计算电源电压和定值电阻的阻值.
如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压 保持不变,电压表量程 ,电流表量程 , 是阻值为 的定值电阻, 是长 、阻值为 的电阻丝,滑片 把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体 长 ,底面积为 .当水位处于最高处时, 刚好浸没在水中,滑片 恰好在 的最上端。轻质弹簧阻值不计, 全部露出水面前,弹簧的伸长长度△ 始终与受到的拉力 成正比,如图乙所示。
(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是 。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为 时,电流表示数为多少? 取
王聪是班里有名的“物理迷”,他爱观察,勤思考.一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识.
(1)豆浆机电源线的插头有三个脚,如图甲所示,其中间稍长些的脚是把豆浆机的金属外壳与 相连接;
(2)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的.由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 ;
额定电压 |
220V |
额定频率 |
50Hz |
电动机额定功率 |
176 W |
电热器额定功率 |
800W |
(3)豆浆机铭牌上的部分技术参数如上表.豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是多少?
(4)为了测量豆浆机电热器加热时的效率,王聪和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,把80g大豆和1170g清水放入豆浆机中,打浆后测出豆浆温度为20℃,接着电热器将豆浆加热至100℃沸腾.在加热时间内观察到家中电能表(如图乙)转过200r.设豆浆的比热容等于水的比热容【c水=4.2×103J/(kg. ℃)】,请帮他计算:
①豆浆吸收的热量;
②豆浆机加热时消耗的电能;
③豆浆机电热器的加热效率.
盛夏酷暑,妈妈为了让小明在考试前有一个更舒适的学习环境,特地在他的房间安装了一台冷热两用的空调。这台空调说明书中的主要数据如表所示。
额定电压 |
|
频率 |
|
额定制冷功率 |
|
额定制热功率 |
|
(1)空调工作时应选用图中的 孔插座。
(2)空调正常制冷时电流是多大?连续正常制冷 消耗多少 的电能?
(3)这些电能若用于加热水,加热器的热效率为 ,能使 、 的水温度升高多少?(水的比热容
物理知识的应用无处不在,如图所示,甲乙两地相距 千米,两地之间沿直线架设了两条输电线,输电线每千米的电阻是 欧,现输电导线某处发生了短路,为了尽快确定短路位置,及时修复供电,机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器,根据伏安法进行了检测,并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离 。
(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来,组成检测电路。(所需仪器用元件符号表示)
(2)请根据所学过的电学知识,推导求出短路位置距甲地的距离 (用已知量、检测量表示,检测电路导线的电阻忽略不计)
推导过程:(检测量用字母表示,推导过程要有必要的文字说明)
在探究“电流与电阻的关系”实验中,小硕选用如下器材:电压恒为 的电源阻值为 、 、 的定值电阻,规格为“ ”的滑动变阻器,电流表电压表,开关和若干导线
(1)如图甲所示为小硕连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,用开关试触,发现电压表指针迅速摆到表盘最右端,电流表指针几乎未动。小硕分析可能是定值电阻发生了 故障。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,电压表示数如图乙所示,其示数为 .断开开关,保持滑动变阻器滑片位置不动,将 电阻换成 电阻,闭合开关,应将滑片向 (填“左”或“右”)移动,使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为 。
(4)在探究过程中,小硕发现,为了保持定值电阻两端电压不变,只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为 即可。
(5)多次实验后,根据数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(6)小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为 小灯泡的额定功率,已知定值电阻 的阻值为 ,电源电压未知且大于小灯泡的额定电压。
①开关 接 , 接 ,电流表示数为 ,则电源电压为 。
②开关 接 , 接 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ,此时小灯泡正常发光。
③开关 接 , 接 ,使滑动变阻器的滑片 (填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”),电流表示数为 。
④小灯泡额定功率 。
学习了电学知识后,小明、小亮和小慧所在的兴趣小组发现:电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。在老师的点拨下,他们在探究过程中不断完善和优化方案,共同设计了一种用电学量的变化来反映力学量——距离变化的装置。
如图所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻,ab是沿竖直方向固定放置的金属杆,其总电阻为9Ω,长60cm,粗细均匀,电阻随长度均匀变化。M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆、导线及P与ab均接触良好,P在ab的中点时,对应于肘既不上移也不下移的位置。
除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:
A.电源(提供4 V的稳定电压)
B.电流表A(量程0—0.6 A)
C.电压表V1(量程0~3 V)
D.电压表V2(量程0~15V)
E.定值电阻R0(1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的电阻各一个)
F.开关S一个,导线(足够长)若干
(1)认真研究该原理图后,小慧认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该_____________ (填“让其断路”或“用一根导线替代”)。
(2)小明和小亮认为:该装置应该尽量大地反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出肘移动的距离值。要达到此目的,电压表应该选_______ (填器材序号字母);定值电阻R0应该选阻值为_______Ω的。
(3)在他们改进并初步完善的设计方案中,P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数是______________。
在我们使用电器的时候,按一下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在 电压下的工作功率和待机功率。
电器种类 |
空调 |
电视机 |
机顶盒 |
洗衣机 |
工作功率(瓦 |
2600 |
150 |
15.4 |
500 |
待机功率(瓦 |
1.1 |
0.2 |
15.2 |
0.03 |
请回答:
(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机 (选填”串“或”并“ 联在火线和零线上。
(2)根据表中数据,电视机的工作电流为 安。(精确到0.01安)
(3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。
小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为"220V 44W"的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R 0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
光照强度E/lx |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
光敏电阻R/Ω |
120 |
60 |
40 |
30 |
24 |
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值 (选填"增大"或"减小"),电磁铁的磁性 (选填"增强"或"减弱"),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被 (选填"吸下"或"释放"),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?此时光照强度为多少?
某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 ,将重物从样品正上方 处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数 随时间 变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻 随压力 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 ,定值电阻 ,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作 速直线运动,其重力势能转化为 能;
(2) 时间内,重物在空中下落,电流表示数是 ,压力传感器的电阻是 ;
(3) 时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是 ,样品受到的最大撞击力是 ;撞击后重物静止在样品上,定值电阻 的功率是 ;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?
如图所示的电路,灯 标有 字样,电源电压恒为 。
(1)当 、 均断开,滑片 移至最左端时,电流表的示数为 ,求电阻 的阻值。
(2)当 断开, 闭合,移动滑片 使电流表的示数为 ,灯正常发光:保持滑片不动, 断开、 闭合,电流表的示数变为 ,求灯的额定功率。
(3)当 , 均断开,移动滑片 在 点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 ,滑动变阻器消耗的功率为 ;移动滑片 在 点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 ,滑动变阻器消耗的功率为 ,且 , ,求 。
传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中 、 均为绝缘材料, 、 间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器 的滑片 固定在一起,电源电压恒为 ,已知压力 的大小与 的阻值大小成正比例关系。闭合开关 ,压力 时,滑片 在最上端;压力 时,电流表示数为 ,电压示数为 ,当滑片 滑至最下端时,电压表示数为 .求:
(1)定值电阻 的大小;压力 与 阻值之比 ;
(2)当滑片 滑至最下端时,压力 的大小;
(3)压力 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
试题篮
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