江汉平原,雨量充沛。甲地有一小型水电站,每分钟有 的水从高处流下冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,供乙地使用,水轮机与上游水位的落差为 。甲、乙两地相距 ,两地间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 .为预防灾情发生,工作人员用简易无人机(只能水平或竖直飞行)进行实时监测。该机有 、 两个电动机,它们消耗的电能都由锂电池提供。其中 电动机带动顶部的螺旋桨工作,提供升力; 电动机带动尾部的螺旋桨工作,提供水平推力。无人机飞行时的阻力 与飞行速度 的关系为 .该机的部分参数见表格。
质量 |
1.25 |
锂电池的电压 |
29.4 |
锂电池的容量 |
|
最大飞行速度 |
5 |
电动机消耗的最大功率 |
80 |
电动机消耗的最大功率 |
40 |
(1)若水的机械能有 转化为电能,求水电站的发电功率。
(2)现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为 时,电流表的示数为 .短路位置离甲地的距离是多少米?
(3)当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时, 电动机消耗的功率最大。求此时 电动机的效率。(不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗)
如图所示,电源电压恒定, , ,滑动变阻器 的规格是" ",电流表 、 的量程都是 ,电压表的量程是 。
(1)只闭合开关 ,移动滑片,当电流表 的示数为 时,电压表示数为 ,则电源电压是 ,变阻器接入电路的电阻是 ;
(2)将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表 、 的示数之比是 , 内 产生的热量为 ,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是 。
为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50Ω,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后,问:
载盘台所载物体质量m/g |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
传感器R1/Ω |
100 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
(1)根据表中数据,当载盘台所载质量是100 g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
(2)在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03 A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100 g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
图所示的电路中,定值电阻 阻值为 ,电源两端电压为 并保持不变。闭合开关
,调节滑动变阻器 ,使电压表示数为 。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求 接入电路的阻值;
(3)求 的电功率。
某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重量,其原理结构如图所示.图中A为金属片,B为金属板,R1=24Ω,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变.问:
(1)图中的重量表应该用什么电表改装?R1的主要作用是什么?
(2)当金属片A上放重物、开关S闭合时,请说明电子秤称量物体重量的原理.
(3)当称量物体重量达到最大值时,R2两端的电压是多少?
如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图,其中工作电路电源电压 伏,指示灯 的额定电压 伏,定值电阻 欧;控制电路电源电压 伏,磁敏电阻 的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示,当窗户分别处在轨道 、 、 处时,磁敏电阻 所处位置的磁场强度分别为 、 、 ,闭合开关 和 后,当窗户关闭时,指示灯亮,蜂鸣器不工作;当窗户打开一定程度时,指示灯熄灭,蜂鸣器发出警报声。
(1)将窗户移至 点时,窗户关闭,闭合开关 ,指示灯 正常发光,求此时指示灯 消耗的电功率。(写出计算过程)
(2)已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时,电磁铁的衔铁刚好被吸下,指示灯 熄灭,蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器 的滑片,使其接入电路的阻值为其最大阻值的 ,当窗户移至轨道 点位置时,蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道 点位置时蜂鸣器才开始报警,此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现?请通过计算加以说明。(写出计算过程,电磁铁线圈电阻忽略不计)
如图,电源电压恒为 ,灯泡 上标有“ ”字样,滑动变阻器 上标有“ ”字样,定值电阻 阻值为 ,电流表量程为 ,电压表量程为 ,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)灯泡正常工作时电阻为多大;
(2)当开关 、 、 闭合, 断开时,电路最小总功率为多大;
(3)当开关 、 闭合, 、 断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器 的取值范围。
如图甲所示,电源电压为 恒定不变,滑动变阻器的最大阻值是 .闭合开关,滑动变阻器消耗的电功率 与滑动变阻器接入电路的阻值 之间的关系如图乙所示。
(1)当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中,电压表的示数 逐渐增大 (选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小” ;
(2)结合图乙数据计算定值电阻 的阻值;
(3)当滑动变阻器两次消耗的电功率都为 时,对应滑动变阻器接入电路的阻值 和 分别是多少?
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。
用四个相同的灯泡 、 、 、 和定值电阻 、 ,组成如图所示两个电路。图中 , .闭合开关,四个灯泡均正常发光。求:
(1)通过 和 的电流之比为 ;(此项只需填写结果即可)
(2)甲、乙两电路的总功率之比;
(3)定值电阻 、 的阻值之比。
小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用,小洋研究了说明书,电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到,操纵杆可操纵双刀双掷开关 以及滑动变阻器 的滑片 .前推操纵杆时轮椅慢慢前进,继续前推操纵杆时轮椅快速前进;后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压 (保持不变), 为定值电阻。
(1)原理图中双刀双掷开关 中间的连接物(深色部分)为 (选填“导体”或“绝缘体” ;
(2)从原理图和以上描述可知,当开关接到 、 两个接线柱时,轮椅前进。若轮椅以 的速度匀速前进了 ,此过程中轮椅受到的平均阻力为 ,电池的输出功率为 ,求此过程中轮椅工作的效率;
(3)当轮椅后退时电动机的功率是 ,此时电流表示数为 ,求 的阻值。
如图, 为标有为“ ”的小灯泡,滑动变阻器 的最大电阻为 ,电源电压保持恒定。闭合开关 、 ,且 阻值为0时,灯泡 正常发光,电流表读数 .求:(不考虑温度对灯泡电阻的影响)
(1)电源电压 ;
(2)电阻 的阻值;
(3)电路接通时的最小功率。
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。
2016年11月,常州出入境检验检疫局查获一批进口不合格电烤箱,电路存在安全隐患,检验人员在实验室按照规范重新连接烤箱电路,并将相关参数填入铭牌,请选择其中一种方法完成电路设计并计算出相应答案(两种方法都做,以第一种为准)
方法一 |
方法二 |
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功能:如图所示,两根电阻丝规格相同且电阻不变,旋钮开关 转动至断开位置,电路不工作;开关 转动至抵挡位置,电路处于低功率工作状态,两根电阻丝都发热;开关 转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,仅有一根电阻丝发热。 (1)请以笔画线代替导线完成电路连接。 测量:实验室内, 电源只接通电烤箱,电烤箱处于高挡位置,观察到实验室电子式电能表的指示灯在 内闪烁了132次。 (2)此过程中,电烤箱消耗电能 单根电阻丝的阻值为 (3)铭牌
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功能:如图所示,两根电阻丝规格相同且电阻不变,旋钮开关 转动至断开位置,电路不工作;开关 转动至抵挡位置,电路处于低功率工作状态,仅有一根电阻丝发热;开关 转动至高挡位置,电路处于高功率工作状态,两根电阻丝都发热。 (4)请以笔画线代替导线完成电路连接。 测量:实验室内, 电源只接通电烤箱,电烤箱处于低挡位置,观察到实验室电子式电能表的指示灯在 内闪烁了132次。 (5)此过程中,电烤箱消耗电能 单根电阻丝的阻值为 (6)铭牌
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试题篮
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