如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡 标有“ “字样,电阻 ,滑动变阻器 允许通过的最大电流为 ,电流表的量程为 ,电压表的量程为 。
(1)只闭合开关 时,电压表的示数为 ,则电源电压和电阻 消耗的电功率分别是多少?
(2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器 消耗的最大功率和最小功率之比为 ,则只闭合开关 ,小灯泡 消耗的电功率变化范围是多少?
如图甲所示,已知电源电压为 且保持不变,电阻 标有“ ”的字样, 是一个最大阻值为 的滑动变阻器,电阻 的额定电流为 (不计温度对电阻的影响)。求:
(1) 的阻值;
(2) 正常工作 消耗的电能;
(3)闭合 ,当 的阻值为 时, 的示数为 , 的示数为 ;当 的阻值为 时, 的示数为 , 的示数为 ;已知 , , ,求 的阻值;
(4)在电路安全的前提下,小天同学用以上器材组成一个如乙图所示的电路:在 、 和 中任选两个电阻分别连入电路的“ ”和“ ”处,组成不同的电路,在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过 ,电路外的检测装置将自动报警,请通过计算和推导,判断哪些电路始终不会导致检测装置报警,哪些电路会导致检测装置报警,并计算报警时 的取值范围。
为了比赛的公平公正,小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置,该装置安装在起跑线前,如图甲所示,丙图是其工作原理图:起跑发令枪发令前,开关S1、S2、S3都闭合,K与A端相连,绿灯亮;发令枪扳机和开关S2相连动,扣动扳机,枪响同时开关S2断开;当电流表示数小于或等于30mA时,在弹簧弹力作用下,K与A端相连,绿灯亮,无人抢跑;当电流表示数大于30mA时,衔铁被吸下,K与B端相连,红灯亮同时铃声响,有人抢跑。
已知两电路电源电压均为6V,保持不变,压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图18乙所示,压板重力不计,电磁铁线圈电阻不计。
(1)起跑发令枪发令前,开关S1、S2、S3都闭合,压力传感器R压板上无人(压力F=0N)时,左端电路消耗的电功率为多少?
(2)比赛时,起跑发令枪发令前,抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时,左端电路电流表读数为多少?
(3)比赛时,枪声响起后,若某同学踩在压板上的力为1500N时,要使得红灯不亮,电阻R0至少为多大?
如图所示电路中,电源电压保持恒定,电阻 的阻值为 ,电阻 的阻值为 ,只闭合开关 和 ,将滑动变阻器 的滑动触头从最左端移到最右端的过程中,电流表的示数为 逐渐增大到 ,求:
(1)电源的电压 ;
(2)滑动变阻器 的最大阻值;
(3)要使整个电路消耗的电功率为最大,请写出开关 、 的开闭状态和滑动变阻器滑片 的滑动触头所在位置,并计算出电功率的最大值。
如图所示为模拟调光灯电路,电路中电源电压不变,灯泡 标有“ ”字样,且灯丝电阻随温度的变化而变化,定值电阻 的阻值为 ,将滑动变阻器 的滑片 置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为 和 ;移动滑片 至某一位置,电压表和电流表示数分别为 和 .求:
(1)灯泡 正常发光时的电阻多大?
(2)当 的滑片 在最右端时,闭合开关,灯泡 的实际功率是多少?
(3)为使灯泡安全工作, 的滑片能自由滑动,且滑片 滑到某一端时灯泡能正常发光,应采取怎样的保护措施?请计算说明。
如图甲所示,灯泡 标有“ ”的字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,滑动变阻器最大阻值为 ,电流表的量程为 ,电压表的量程为 .只闭合开关 、 ,移动滑片 的过程中,电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片 在某一位置时,电流表的示数为 ,电压表示数为 ;只闭合开关 、 ,滑片 移动到另一位置时,电流表示数比 减小了 ,滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻 阻值的 倍,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻;
(2)电流表示数 ;
(3)电源电压;
(4)只闭合开关 、 ,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
硫化镉 是一种光敏材料,其电阻值 随光照强度 越大表示光照越强,其国际单位为 的变化如图2所示。某展览厅(如图1所示)为保护展品。采用这种材料设置了调光天窗。当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图3所示, 为定值电阻, 为 电阻, 为电磁铁,其线圈电阻 为 ,当电流达到 时能吸合衔铁。已知电源电压 , ,则:
(1)图2中 随光照强度 变大而 (选填“增大”或“减小” 。
(2)图3中的 代表的是并联安装在展厅内的10盏“ ”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能 。
(3)若要缩短节能灯点亮的时间,可换用阻值较 (选填“大”或“小” 的 。
(4)当外界光照强度达到 时,电动卷帘便开始工作,求 的阻值。
如图所示,电源电压保持不变, 为定值电阻,小灯泡 上标有“ ”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器 的最大阻值为 .只闭合 ,将滑动变阻器的滑片 移动到 端时, 正常发光;闭合所有开关时整个电路 消耗的电能为 .已知电流表的量程为 ,电压表的量程为 .求:
(1)电源电压。
(2) 的阻值。
(3)在保证电路安全的前提下,只闭合 时移动滑片 使电路消耗的功率最小,若此时电路的最小功率为
;只闭合 时移动滑片 使电路消耗的功率最大,若此时电路的最大功率为 .则 和 的比是多少。
如图所示的电路中,灯泡 标有“ 、 ”字样,电流表所选量程为 ,当开关 、 都闭合时,滑片移到 端,小灯泡正常发光,电流表示数为 ,(小灯泡电阻不变)求:
(1)滑动变阻器的阻值;
(2)闭合 、断开 ,滑片位于滑动变阻器中点,滑动变阻器在 内产生的热量;
(3)闭合 、断开 ,小灯泡消耗的最小功率(结果保留2位小数)。
如图所示,电源电压 保持不变,定值电阻 的阻值是 ,滑动变阻器 的最大阻值为 ,当 、 闭合, 断开时,电流表示数为 ,当 、 闭合, 断开,且滑片 在 端时,电流表示数为 .(不考虑温度对灯泡电阻的影响),求:
(1)电源电压 ;
(2)灯泡的阻值;
(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比。
用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用,图甲中手电筒的发光元件就是LED灯,图乙是一个定值电阻R和手电筒中一个LED灯的电流与其两端电压关系的图像。
(1)观察图像可知,通过R的电流与R两端的电压成_______,R的阻值为_______Ω。
(2)当把LED灯与R串联按图丙接入电路时,R的电功率为0.08W。求此时R中的电流和电路的总功率。
如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;图乙反映了开关由断开到闭合,在移动滑片P的过程中,ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系;图丙是滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)当变阻器消耗的功率为80W时,整个电路1min消耗的电能;
(4)在图乙中画出滑片移动过程中,电阻R1两端的电压和通过的电流之间关系的图线.
用四个相同的灯泡 、 、 、 和定值电阻 、 ,组成如图所示两个电路。图中 , .闭合开关,四个灯泡均正常发光。求:
(1)通过 和 的电流之比为 ;(此项只需填写结果即可)
(2)甲、乙两电路的总功率之比;
(3)定值电阻 、 的阻值之比。
如图所示的电路中,电源电压为18伏且不变。电阻R1的阻值为6欧,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后,电压表V1的示数为6伏。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)若电压表V1、V2所接的量程均为0~15伏,在保证电路安全工作的情况下,计算滑动变阻器R2允许接入的电阻范围。
如图所示,电源电压为10V,闭合开关s后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V.求:
(1)通过R1的电流I1是多少?
(2)R2的电阻值?