学习了简单机械的有关知识后,小强同学自制了一种简易升降晾衣架,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的一段固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平,如图所示.将40N的衣物挂在晾衣架上,人拉绳的力为12.5N时,衣物匀速上升,忽略绳重及摩擦.求:(1)此时该装置的机械效率;(2)将60N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速上升1米,人所做的总功.
目前研制的超导限流器,在电流小于某值时,其电阻为零;电流大于某值时,其电阻为一定值R0.将超导限流器接入电路中,当电流突然变大到大于某一值时,超导限流器瞬间具有一定阻值,保护整个电路.如图甲,是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系,如图乙,将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上.求:(1)当电路中的电流为30A时,用电器M消耗的电功率是多大?(3分)(2)当用电器M短路后,该超导限流器能够保护这个电路,R0不能大于某一值,这个值是多大?
如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图,由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速。已知:太阳能电池电压600V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,求:(1)当滑片P在最左端时,电动机的功率是18kW,此时电流表的示数为多大?(2)当滑片P在最右端时,电压表示数为500V,通过调速电阻的电流为多大?(3)当滑片P在最右端时,电动机的能量利用效率是多少?[提示:不考虑电动机的内部电阻,电动机的能量利用效率等于电动机消耗的电能(或功率)占整个电路消耗的电能(或功率)的百分比。]
小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
根据铭牌所提供的信息,求:(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?(2)电热水器正常工作持续45min产生的热量是多少焦?(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?
如图所示,是某中学物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压U ="3" V,电路保护电阻R1 ="2" Ω,均匀电阻丝的阻值为R2 ="3" Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在0点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,风力表(电压表)的示数是多少?
(8分)一天,小明注意到家中的灯泡比平常亮,猜测可能是电压超过了220 V,为了证实他的猜测,他做了如下实验:关闭家中其他用电器,只开一盏“220 V 100 W”的电灯,观察到家中标有“3000 R/kW·h”字样的电能表在20 min内转盘转了121转.(1)这盏灯的电阻多大?(不计温度对灯丝电阻的影响)(2)在20 min时间内这盏灯消耗的电能是多少?(3)小明家此时的实际电压是多少?(4)为使这盏灯能正常发光,应串联一个多大的电阻?