如图所示的电路中,电源电压恒定不变, R 1 、 R 2 是定值电阻, R 1 = 20 Ω , R 2 = 10 Ω , R 3 是滑动变阻器,阻值变化范围是 0 ~ 50 Ω 。
(1)当开关 S 、 S 1 、 S 2 均闭合,滑动变阻器的滑片 P 移至最左端时,电压表示数为 6 V ,求:
①电路中的总电流;
②通电 10 s 整个电路消耗的总电能;
(2)当开关 S 、 S 2 闭合, S 1 断开,滑动变阻器的滑片 P 滑至某一位置时,电压表的示数为 2 V ,求此时滑动变阻器 R 3 接入电路的阻值。
如图20所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系在木块底部中心和柱形容器的中心。细绳对木块的最大拉力为3N,容器内有一定质量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,对木块没有拉力。求: (1)木块露出水面的体积有多大? (2)向容器内注水(容器容量足够大)直至细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳处于断裂后一瞬间,停止注水。此时木块浸入水中的体积多大? (3)细绳断裂后,木块再次漂浮,若柱形容器底面积为 2×10-2m2,此时容器里的水面与细绳断裂前的瞬间的水面相比,高度变化了多少?容器底部受到的压强变化了多少? (取g=10N/kg)
一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查:饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态(由机内温控开关S自动控制);从该机说明书上收集到如下数据:加热器额定电压为220V,额定功率为500W;机内盛水容器的容积为5dm3。调查发现:正常加热时,在不从饮水机取水的情况下,水温由85℃开始再次加热,经过8min水温升到95℃时停止加热,该机简化电路如图19所示。 (1)请分析说明:温控开关S断开时,饮水机是处于加热还是保温状态? (2)正常加热时,求加热器电阻R2的阻值及通过的电流。 (3)在8min的加热过程中消耗电能为多少?机内容器中水的内能增加了多少?并简要说明它们不同的原因。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
图18是用滑轮组提起重物的装置示意图,物体重G=6×104N,滑轮组的机械效率为80%,要把重物匀速提升1m,求: (1)有用功和额外功分别是多少? (2)需用的拉力F为多大?
一般实验用电流表的电阻约为0.1Ω,它的最大量程是3A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果?(通过简单计算说明)
如图所示,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。求: (1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大? (2)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。