现有电阻R、开关S,标有“12V 2W”字样的灯泡L和滑动变阻器按图所示连接在电压为16伏特且稳定不变的电源上. (1)闭合开关S,当滑片P移到M端时,灯泡很亮(但灯丝没有烧断)求灯泡的实际功率;(2)断开开关S,把滑片P移到N端时,电灯L正常发光,求滑动变阻器的最大阻值?
一个额定功率为 2000 W 的电热水壶,连续加热 210 s ,可使壶内 2 kg 的水温度升高 45 ° C ,已知 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ,求:
(1)此过程电流所做的功;
(2)此过程电热水壶的热效率。
如图甲所示,是测量高于警戒水位的装置原理图。在横截面积为 S = 5 × 10 − 3 m 2 的长方体绝缘容器的内部边缘左右两正对面,竖直插有两块薄金属板(电阻不计)并与外部电路连接,容器底部有一个小孔与湖水相通,容器的底部与警戒水位相平。电源电压 U = 8 V ,小灯泡 L 标有“ 4 V 2 W ”的字样(假设小灯泡的电阻不变),湖水的密度为 ρ = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 .两金属板间的湖水电阻 R 与容器内水柱的高度 h 的倒数的变化关系如图乙所示。则:
(1)湖水水位比警戒水位高出多少时,小灯泡正常发光?
(2)当进入容器内的水达到 m = 5 kg 时,容器内的湖水消耗的电功率是多大?
汽车的发动机工作时,吸入汽缸的汽油和空气的比例,决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的汽缸总排量为 2 L (发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为汽缸排量),发动机工作时,吸入汽缸的是由汽油和空气所形成的混合物,混合物的密度 ρ = 1 . 44 kg / m 3 ,汽油和空气的质量比为 1 : 15 ,汽油的热值 q = 4 . 5 × 10 7 J / kg 。如果发动机曲轴在 1 min 转动 3 × 10 3 转,发动机的效率为 40 % ,那么,在这种情况下:
(1)汽车在 1 min 做的有用功是多少?
(2)汽车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为 f = 3 × 10 3 N ,汽车行驶的速度是多少?
如图所示,杠杆 MON 在水平位置保持静止, A 、 B 是实心柱形物体,他们受到的重力分别是 G A = 13 . 8 N , G B = 10 N , B 的底面积 S B = 40 c m 2 ,柱形容器中装有水,此时水的深度 h 1 = 12 cm ,容器的底面积 S 容 = 200 c m 2 , B 物体底面离容器底的距离 h 0 = 5 cm ,已知 MO : ON = 2 : 3 , ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g = 10 N / kg 。求:
(1)水对容器底的压强和水对 B 物体的浮力。
(2) A 物体对水平地面的压力。
(3)若打开开关 K 缓慢放水,当 A 物体对水平地面压力刚好为零时,容器中所放出水的质量有多大?
调光台灯实际上是一个电灯与一个滑动变阻器串联,其原理可简化为如图所示的电路,灯 L 标有“ 12 V 12 W ”字样,滑片 P 从 d 转到 a 的过程中: d 点时可断开电路; c 点时刚好接通电路; b 点时灯刚好开始发光; a 点时灯恰好正常发光。电源电压恒定不变,灯丝电阻不变。求:
(1)电源电压及灯丝的电阻各多大?
(2)转动滑片 P ,使滑动变阻器接入电路的电阻为 8 Ω 时,灯消耗的实际功率多大?
(3)若 bc 的长度为 ac 长的 1 7 ,灯丝电流增大到额定电流的 1 10 时灯刚好开始发光,则滑动变阻器的最大阻值多大?