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浙教版初三科学3.6电能拔高练习
一、选择题
1.在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是( )
A.V1示数变化图线为b
B.电阻R0的阻值为2Ω
C.电源电压为10V
D.滑动变阻器R1的阻值最大为19Ω
2.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图,容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降,并通过电压表V的示数来反映水位的升降情况。L是一个指示灯,电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时,滑片P位于滑动变阻器R的a端,则( )
A.当水位不变时,电压表示数不变,指示灯不亮
B.当水位上升时,电压表示数变小,指示灯变亮
C.当水位上升时,电压表示数变大,指示灯变暗
D.当水位下降时,电压表示数变大,指示灯变亮
3.如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2。则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.Rx= B.Rx=
C.Rx= D. Rx=
4.如图当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P在图示位置时,小灯泡正常发光,电流表、电压表有示数。若突然发现电压表的示数变大了,则发生的情况是( )
A.一定是滑动变阻器的滑片P向左移动
B.一定是滑动变阻器发生了断路
C.可能是灯泡发生了断路
D.可能是灯泡发生了短路
5.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1 是定值电阻,R2 由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体 EF、FG、GH 连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P 是与 R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关 S 将P 从H 端移到 E 端时,电流表示数 I 与 P 向左移动距离 x 之间的关系如图乙所示。已知 R = 10 ,则下列判断正确的 是 ( )
A.电源电压为 12V
B.GH 导体的电阻为 10Ω
C.当电流表示数为 0.5A 时,x 的值为 31 cm
D.P 位于 x = 0 cm 时,R 两端的电压为 4V
6.如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:
①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障,则是( )
A.灯L2短路 B.灯L2所在支路开路
C.c、d两点间开路 D.c点左侧的零线开路
7.如图是一种“电子秤”的结构简图,其中的电磁铁和永磁体之间相互排斥,对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时,可通过调节滑动变阻器改变电流大小,从而改变斥力大小,使指针始终指在“a”位置。该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系为m=kI(k为500克/安)。据此原理,可将电流表改装成“质量显示仪”达到称量质量的目的。电源电压为9伏,线圈电阻为10欧,线圈允许通过的最大电流为0.8安,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,电流表量程为0~0.6安。假设弹簧等元件均能正常工作。下列说法中错误的是( )
A.永磁体下端为S极
B.该电子秤的称量范围为75g~400g
C.要增大斥力,应将变阻器滑片P向下移动
D.要增大电子秤称量范围,可以通过增大电路中电流的取值范围来实现
8.小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为”20Ω1A”,灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( )
A.该电路的最大功率是2.7W
B.灯泡的最小功率是0.162W
C.电流表示数的变化范围是0~0.5A
D.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
9.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压是16V
B.当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
C.R1的阻值是20Ω
D.该电路的最大电功率为7.2W
10.如图所示电路,电源两端电压保持不变。将开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.6A,小灯泡L恰好正常发光,其功率为3.6W;然后再将开关S1断开,电压表的示数变化了4V。忽略小灯泡L电阻随温度的变化,R为定值电阻,下列说法中错误的是( )
A.小灯泡L的电阻为10Ω
B.开关S1断开前后,电路的总功率变化了2.4W
C.定值电阻R的阻值为5Ω
D.当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.2A
11.如图所示,电源电压恒为9V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中间某一位置.闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器R2的阻值增大60Ω,电压表示数变化了2V,则下列说法中正确的是( )
A.滑片P移动前,电流表的示数为0.4A
B.滑片P移动过程中,电压表的示数从4V变为6V
C.R1消耗的电功率减小了0.8W
D.R2消耗的电功率增大了0.4W
12.连续阴雨,空气潮湿,能见度低,为保证师生安全,同学们设计了图甲所示的模拟电路,电路中电源电压为6V,警示灯的规格为“6V 3W”,电磁铁线圈电阻忽略不计,警示灯电阻保持不变。当湿度达到一定程度时,警示灯能不断明暗闪烁,且明亮时灯泡正常发光。则下列说法正确的是( )
A.当电流通过电磁铁时,电磁铁上端为S极
B.湿敏电阻应接在图甲电路中B位置
C.根据设计要求,应选择图乙中的R1作为湿敏电阻
D.当空气湿度为80%时,闪烁的过程中,灯较暗时的实际功率为1.5W
13.如图所示电路,电源电压恒定不变。两个开关都闭合时,电路中各元件均能正常工作。下列说法正确的是( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都被烧坏
C.若先闭合S2,再闭合S1,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
14.如图所示的电路中,闭合开关,发现每个电表都有一定的示数。向右移动滑片,则( )
A.电流表A1示数减小,电流表A2和电压表 V示数都增加
B.电流表A1和A2示数都减小,电压表 V示数增加
C.电流表A1、A2和电压表 V示数都减小
D.电流表A1、A2和电压表 V示数都增加
15.如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻的阻值为R1,滑动变阻器的最大阻值为R2、已知R2>R1。闭合开关S后,将滑动变阻器滑片从左端向右端移动过程中( )
A.电压表V1的示数变大,电阻R1的电功率先变大后变小
B.电压表V2的示数变小,滑动变阻器的电功率一直不变
C.电流表A的示数变大,电路消耗的总功率一直变大
D.电流装A的示数变大,电路消耗的总功率先变大后变小
16.如图所示电路,电源电压保持不变,三只电表均完好。开关S闭合后,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是 ( )
A.电压表V1示数为零,灯L1断路 B.电压表V1示数为零,灯L1短路
C.电流表A示数为零,灯L2断路 D.电流表A示数为零,灯L2短路
17.灯泡L上标有“6V、6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡L接入如图 (乙) 所示的电路中,若电路电压为 10V 不变,电流表的量程为“0-0.6A”,电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是( )
A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为8V
C.灯泡 L 的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W
18.如图所示,电源电压18V且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V“量程,灯泡上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大
B.当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V
C.滑动变阻器允许调节的范围是24~60Ω
D.该电路的最大功率是10.8W
19.如图,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A",电压表量程为“0~3V",滑动变阻器的规格为"20Ω 2A",灯泡L标有“3V 0.9W"字样(忽略灯丝电阻变化)。在保证小灯泡L电流不超过额定电流及电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.该电路中,变阻器R接入电路的阻值变化范围为0~ 20Ω
B.该电路消耗的总功率的变化范围为1.2-3.6W
C.该电路中,电流表示数的变化范围为0.2~0.6A
D.该电路中,电灯消耗功率的变化范围为0.4-0.9W
20.如图电路,电源电压不变,灯L标有“6V 3W”(不考虑灯丝电阻变化)。当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,此时I甲=0.5A,当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,此时U乙=2.4V,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电阻R的阻值为18Ω
C.两个电路的总电流之比5:2
D.当甲、乙都是电压表,S1、S2闭合时,灯L的实际功率为0.48W
二、填空题
21.(1)如图所示是简易压力传感器的原理图,弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间,B板固定,滑动变阻器R的滑片P与A板相连,并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体,永磁体正下方有一电磁铁,E为电源,为定值电阻。开关S闭合,电路接通后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,当用力F向下压弹簧甲后,电压表示数为,弹簧乙的总长度为,则 、 (以上两空均选填“>”、“<”、“=”)。
(2)如图所示电路中,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,是滑动变阻器,该装置的工作原理是:随室内温度的升高,热敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作,为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,或者适当 (选填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
(3)如图,盛水烧杯放置在电磁铁的A端上,烧杯中水面上漂浮着一个空心铁球,电磁铁磁性的强弱发生改变时,烧杯中的空心铁球会上下浮动现闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,烧杯中水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)
22.在如图所示的两电路中,R1、R2为定值电阻,滑动变阻器(最大阻值为R3)相同,电源电压相等且保持不变,闭合甲图中开关S1,将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,发现电流表A1的示数变为原来的;再将甲图中的滑片移到最左端、乙图中的滑片移到最右端后,闭合开关S1、S2,发现电流表A1、A2的示数为之比为1:2;此时R1、R2消耗的电功率分别是为P1、P2,则R1:R3= ,P1:P2= 。
23.将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上,R1、R2消耗的功率之比P1:P2= ,此时电路消耗的总功率为P;再将它们并联后接入同一电源上,电路的总电阻R′= ,此时电路消耗的总功率为P′;则P:P′= 。
24.玩具风扇中使用的电动机的工作原理是 ,当把该电动机接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A;若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是 Ω,电动机正常工作时的效率是 %。
25.一个玩具汽车的内部电路如图所示,M
为一个“8 V 8 W”的电动机,接到电源电压恒定为 10 V 的电路中。电动机正常工作时,玩具汽车以1 m/s 的速度水平向右匀速行驶,受到的阻力为6 N, 则电动机的机械能转化效率为 ,滑动变阻器接入的电阻为 Ω,电动机的线圈阻值为 Ω。
26.如图所示电路总电压不变.只闭合开关S3,滑动变阻器的滑片P在最左端时,电路消耗总功率为10W,电流表的示数为I1;只断开开关S1,滑片P移至最右端时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U1;只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电压表示数为U2.若I1:I2=5:3,U1:U2=2:3.上述三个状态中,电路消耗总功率的最小值是 瓦。
27.如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A,滑动变阻器R2的铭牌标有“20Ω 1A”字样。只闭合S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡、R1的I-U图像如图乙,滑片在a点时灯泡恰好正常发光。则:
(1)电源电压为 V,灯泡的额定功率为 W。
(2)只闭合S、S2,调节R1、R2的滑片,在保证电路安全的情况下,R2消耗的最大功率为 W。
三、实验探究题
28.在”测小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω),电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V),开关和导线若干,另有标有:“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。
(1)实验电路如图甲所示,请选择合适的量程,并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整;
(2)本实验选择的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(3)若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图乙、丙是两种不同方案的电路图,则下列判断正确的是______。(填字母代号)
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.乙方案能,丙方案不能 D.乙方案不能,丙方案能
29.如图所示,甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个,规格分别为R1(10Ω 1A)和R2(30Ω 0.5A)的滑动变阻器各一个,导线若千。
(1)滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”)。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,电路故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至某位置时,电压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 端移动 (选填“A”或“B”)。通过实验绘制出小灯泡的U- I图象,如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W。
30.为探究“电流与电阻的关系”,小明开展相关实验。器材有:电源(恒为6V)、滑动变阻器(1A,50Ω)、电压表、电流表(0~0.6A)、电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、导线若干。
(1)根据电路图甲连接实物图乙(要求滑片在最左端时滑动变阻器接入阻值最大);
(2)接入5Ω电阻,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,读出电流大小。依次更换不同电阻重复实验,得到数据如下表,其中电流读数有错误的组别是 。
组别 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 20 25
电流/A 0.5 0.25 0.20 0.1
(3)实验结束后,为了得到更加可靠的普遍规律,小明又找来一个40Ω的电阻接入电路,但无论怎么移动滑片都无法使电压表示数达到第二问中的设定值,以下方法中可以实现上述要求的是 。
A.换用60Ω的滑动变阻器 B.换用30Ω的滑动变阻器
C.换用5V的电源 D.换用9V的电源
31.科学兴趣小组的同学们在探究”电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为6V保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器有”20Ω,2A”、”60Ω,1A”两种规格。
(1)图乙是该组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接(连线不交叉)。要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大。
(2)他们在电路连接好后,闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是______。
A.电压表的量程太大 B.电阻R发生断路
C.电阻R发生短路 D.滑动变阻器发生短路
(3)为了使所给的五个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器应选用的规格为 。
(4)兴趣小组的同学按正确的操作方式,将获得的相关数据绘制成图丙所示的I-R图像。请分析图中阴影部分的面积表示 。据图可得电流与电阻的定量关系。
四、解答题
32.如图所示,滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样,只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流表A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为1.6W;同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为0.1A.(电源电压不变,忽略温度对灯泡电阻影响)则:
(1)只闭合开关S1且滑片P移到中点时,电压表示数是多少?电源电压是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,电流表A1的示数是多少?灯泡L的额定功率是多少?
33.小明从废弃的空气炸锅上拆下一个加热部件(如图甲),该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成,小明设计了图乙的电路对该部件进行检测,其中R0=22欧,M、N为接线柱。
(1)电阻丝加热时,电能转化为 能。
(2)用导线把M和N连接,只闭合开关S1,电流表示数为1A,则电源电压为 V。
(3)把M接A,N接B,只闭合开关S1,电流表示数为0.5安,求 R1的阻值。
(4)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和S2,电流表示数为1.5安;检测结束后,小明利用该部件重新组装一个加热器,求新加热器接入220V电路中能达到的最大功率。
34.小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路,能实现“煮饭时保持高温快煮,快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路:S1为电源开关;S2为定时器开关,其闭合后自动开始计时,计时结束后自动断开,不再闭合;R1为可调电阻;R2为电饭煲内的电热丝。
控制电路:电磁继电器A和B完全相同,Ra和Rb是分别安装在电饭煲内的热敏电阻,它们的阻值随温度的变化如图乙所示,当温度达到120℃时,La吸引弹性衔铁使Sa断开,当温度降到110℃时,La释放弹性衔铁使Sa闭合。
【快煮模式】闭合开关S、S1、S2,电饭煲进入快煮模式直至定时开关S2自动断开。在快煮过程中温度将维持在110℃~120℃,工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换,其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关S2断开后,电饭煲进入保温模式,最后温度维持在60℃~80℃。
(1)由图丙可知,电饭煲在24分钟快煮过程中,电热丝高功率加热的时间为 分钟。
(2)若R1接入电路的阻值为840欧,R2阻值为40欧,工作电路电源电压为220伏,则电饭煲完成一次快煮,电热丝R2消耗的电能为多少焦?
(3)请结合图甲、乙说明开关S2断开后,电饭煲实现自动保温的工作原理。
35.如图甲所示,是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置,OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA:AB=1:4,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时,闭合开关S,电流表的示数为0.2A。(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)求:
(1)电源电压 V。
(2)当电流表示数为0.4A时,物体的重力是多少?
(3)在电路安全的情况下,缓慢增加平板上的物体的重力过程中,当电路消耗功率达最大值时,压力传感器R消耗的功率是多少?
36.如图所示是兴趣小组制作的蓄水池水位报警模拟装置,浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时,触点C、D位于E的正上方h0处,Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后,蜂鸣器R发出强弱交替的报警音(蜂鸣器R两端电压越大,其报警音越强)。电源电压U=6V,定值电阻R0=3Ω,R可视为9Ω的定值电阻,不计其它电阻。
(1)分析可知,当衔铁与触点 (选填“A”或“B")接触时,蜂鸣器发出强报警音。
(2)在被释放和吸下的过程中,衔铁与A.B的接触时间分别为0.5s和1.5s,不考虑衔铁在A,B之间切换的时间。在未解除警报的情况下,求报警1min内电路所消耗的电能。
(3)Q为边长10cm的正方体,密度为0.5×103kg/m3,h0=12cm,h=20cm。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦,求刚开始报警时水面距池底的高度H。
答案部分
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】C
11.【答案】C
12.【答案】B
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】C
16.【答案】B
17.【答案】D
18.【答案】C
19.【答案】D
20.【答案】C
21.【答案】(1)<;>
(2)右;减小
(3)下降
22.【答案】1:2;2:3
23.【答案】2:1;4Ω;2:9
24.【答案】通电导体在磁场中受到力的作用;0.5;75
25.【答案】75%;2;2
26.【答案】3.6
27.【答案】(1)4.5;0.75
(2)1.8
28.【答案】(1)
(2)R1
(3)B
29.【答案】(1)R2
(2)小灯泡短路
(3)B;0.625
30.【答案】(1)
(2)3
(3)A;C
31.【答案】(1)
(2)C
(3)“60Ω,1A”
(4)定值电阻两端的电压为3V
32.【答案】(1)解:由题意可知,当只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,L与0.5R2串联,电流表A1测电路中的电流,此时电压表被短路,示数为0V。由P=I2R可得,灯泡的电阻
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,故由欧姆定律可得,电源的电压
U=IL (RL+0.5R2)=0.2A×(40Ω+0.5×40Ω)=12V
(2)解:同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,L与R1并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,由于并联电路中各支路两端的电压相等,故通过L的电流
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故电流表A1的示数
I′=IL′+I1=0.3A+0.1A=0.4A
因灯正常发光,故灯泡的电功率即为额定功率
P灯=U灯I灯=12V×0.3A=3.6W
33.【答案】(1)内
(2)22
(3)
(4)用导线把B和C连接,然后将M接A,N接B,闭合开关S1和 S2,R1与R2并联,R0被短接,电流表测干路的电流:R1与R2并联的电阻:
当用该部件组装加热器接入家庭电路,根据 可知,部件的接入电阻最小时,加热器的功率最大;所以R1与R2并联接入时,加热器最大加热功率:
即:
34.【答案】(1)12
(2)闭合开关S、S1、S2,电路为R2的简单电路,电饭煲进入快煮模式,工作电路的电热丝在高功率状态下工作的时间为12min,R2消耗的电能W1= ×12×60s=8.712×105J;
S1闭合,S2断开,R1、R2串联,工作电路的电热丝在低功率状态,电路中的电流I= =0.25A,
由图丙可知,电饭煲在24分钟快煮过程中,电热丝低功率加热的时间t2=t﹣t1=24min﹣12min=12min,
消耗的电能W2=I2R2t=(0.25A)2×40Ω×12×60s=1800J;
电饭煲完成一次快煮,电热丝R2消耗的电能W=W1+W2=8.712×105J+1800J=8.73×105J;
(3)当S2断开后,R2低功率工作,降温至110℃及以下,Sa始终闭合。继续降温至60℃时,Sb闭合,R1被短路,R2高功率工作,升温至80℃时,Sb断开,R1与R2串联,R2低功率工作,开始降温,如此往复,实现自动保温
35.【答案】(1)12
(2)由欧姆定律可知,当电流表示数为0.4A时,
R0两端的电压:U0=I'R0=0.4A×10Ω=4V,
由串联电路的电压特点可知,
压力传感器R两端电压:UR=U-U0=12V-4V=8V,
由欧姆定律可知,压力传感器R的电阻:,
由图乙可知此时杠杆B点的作用力FB=30N,
由图甲可知,B的作用力的力臂为OB=OA+AB,A点作用力的力臂为OA,
则;
根据杠杆平衡条件可得:FA×OA=FB×OB,
FA×1=30N×5,
解得:则物体的重力:G=FA=150N,
(3)由P=UI可知,电源电压一定时,当电路中电流最大时电路消耗的电功率最大,
因为电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流I最大=0.6A,
由欧姆定律可知,此时电路中的电阻:,
由串联电路的电阻特点可知,
此时压力传感器R的阻值:R''=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω,
则压力传感器R消耗的功率:PR=I最大2R''=(0.6A)2×10Ω=3.6W。
36.【答案】(1)B
(2)已知tA=0.5s,tB=1.5s,U=6V,R0=3Ω,R=9Ω,
那么完成一个周期消耗的电能:
WAB=WA+WB=; 1min完成周期数:,
则W总=30×WAB=30×7.5J=225J。
(3)当木头飘在水面上,它受到的浮力等于重力
即:F浮=G木=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×103×10-6m3×10N/kg=5N;
此时木块排开水的体积;
则木块浸入水的高度;
刚开始报警时水面距池底的高度H=h0+h+h排=12cm+20cm+5cm=37cm。
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