如图,电源电压为12V,L是“12V 6W”的灯泡,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。(1)滑动变阻器的滑片在最左端,当三个开关都闭合时的电流表示数比断开S2、闭合S、S1时变化了1A,求R2的电阻。(2)改变电流表量程,滑动变阻器的滑片在最右端,闭合S、S2,断开S1,电流表示数为0.2A,求滑动变阻器的最大电阻。(3)滑动变阻器的滑片在中点,闭合S、S1,断开S2,灯泡电阻按不变计算,求灯泡的实际电功率。
小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为 10 V 的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知 R 1 = 20 Ω 、 R 2 = 30 Ω ,请计算:
(1) S 2 闭合, S 1 、 S 3 断开时,电路中的电流;
(2) S 3 断开, S 1 、 S 2 闭合时,通电 5 min 电路消耗的电能;
(3)该电路的最大功率和最小功率之比。
太阳能具有环保、可再生等优点,某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为 50 kg 、初温为 15 ° C 的水升高到 55 ° C 。(水的比热容 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ) 求:
(1)热水器中水吸收的热量 Q ;
(2)若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭?(焦炭的热值 q = 3 × 10 7 J / kg ,设焦炭放出的热量全部被水吸收)
如图甲,电源电压保持不变,小灯泡上标有“ 8 V ”字样,电流表的量程为 0 ~ 1 . 2 A ,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图象。滑动变阻器 R 1 的最大阻值为 20 Ω ,定值电阻 R 2 的阻值为 9 Ω ,当闭合 S 和 S 2 、断开 S 1 、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压是多少?
(2)闭合 S 和 S 1 、断开 S 2 ,为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少?
(3)闭合 S 和 S 2 、断开 S 1 ,当滑动变阻器的阻值调到 17 . 5 Ω 时,这时小灯泡的功率为 3 . 2 W ,此时电流表的读数为多少?
汽车尾气是大气的重要污染源,而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距 60 km ,一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动,先加速运动 2 min ,然后以恒定速度匀速运动 21 min ,最后做减速运动 2 min 到达成都站停住。
(1)动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 m / s ?
(2)若动车组的平均牵引力为 2 . 8 × 10 5 N ,则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 W ?
(3)如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同,则公共汽车排放气体污染物的质量是多少 kg 。(燃油公共汽车每做 1 J 功排放气体污染物 3 × 10 − 6 g )
如图所示,电源电压保持不变, R 2 为定值电阻,小灯泡 L 上标有“ 6 V 3 W ”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器 R 1 的最大阻值为 20 Ω .只闭合 S 1 ,将滑动变阻器的滑片 P 移动到 A 端时, L 正常发光;闭合所有开关时整个电路 1 min 消耗的电能为 540 J .已知电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ,电压表的量程为 0 ~ 3 V .求:
(1)电源电压。
(2) R 2 的阻值。
(3)在保证电路安全的前提下,只闭合 S 1 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最小,若此时电路的最小功率为
P 1 ;只闭合 S 2 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最大,若此时电路的最大功率为 P 2 .则 P 1 和 P 2 的比是多少。