在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称大功率电热毯进行了研

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度较难
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在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。

按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于 $220 V$ ．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合 $S_{1}$ ；档位2：同时闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ；档位3：同时闭合 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ 。

小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 $L$ 的功率为其额定功率的 $\frac{9}{16}$ ， $R_{2}$ 消耗的功率为 $1 w$ ；当电热毯处于档位3时，灯泡 $L$ 正常发光， $R_{1}$ 消耗的功率为 $64 W$ 。

请你根据题目所给的信息，完成以下问题。

（1）当电热毯处于档位1时， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、灯泡 $L$ 一起　串　联工作。

当电热毯处于档位2时， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、灯泡 $L$ 中只有　　工作。

（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比 $\frac{U_{L}}{U_{额}} =$ ？

（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过 $R_{2}$ 产生的热量？

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如图所示，图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图，小灯泡规格是“ $6 V 3 W$ ”，闭合开关 $S$ ，当滑动变阻器滑片 $P$ 在 $A$ 点时，滑动变阻器连入电路的电阻为 $R_{1}$ ，电压表的示数为 $4 V$ ，当滑动变阻器滑片 $P$ 在 $B$ 点时，滑动变阻器连入电路的电阻为 $R_{2}$ ，电压表的示数为 $2 V$ ，且 $R_{2} = 2 R_{1}$ ，测绘出小灯泡的 $I - U$ 图象如图乙所示，电源电压保持不变。

（1）根据小灯泡的 $I - U$ 图象判断，小灯泡的阻值是否恒定　　（选填“恒定”或“不恒定” $)$ ，用物理知识解释其原因是　　。

（2）小灯泡正常发光时的电流是多少 $A$ ？

（3）小灯泡两端电压为 $2 V$ 时的实际功率是多少 $W$ ？

（4）电源电压是多少 $V$ ？

题型：未知
难度：未知

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有一台电动起重机，电动机的电功率是 $2.5 \times 10^{3} W$ ，它在30秒内将质量为 $1.5 t$ 的大石头沿竖直方向匀速提升 $2 m$ 。

（1）大石头的重力是多少 $N$ ？ $(g$ 取 $10 N / kg)$

（2）起重机提升大石头消耗的电能是多少？

（3）起重机提升大石头的效率是多少？

（4）写出一条提高起重机效率的合理建议：　　。

题型：未知
难度：未知

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如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：

实验序号	磁场方向	$ab$ 中电流方向	$ab$ 运动方向
1	向下	无电流	静止不动
2	向下	由 $a$ 向 $b$	向左运动
3	向上	由 $a$ 向 $b$	向右运动
4	向下	由 $b$ 向 $a$	向右运动