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。
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。
如图所示的电路中,定值电阻 、 .闭合开关 后,电流表 的示数为 .求:
(1)电阻 两端的电压为多少
(2)电流表 的示数为多少
(3)电路工作 , 产生的焦耳热是多少。
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,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。
家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成,将电饭锅的自动开关 按下,电饭锅处于加热状态,当感温铁氧体温度达到 时失去磁性,被吸铁块由弹簧弹开,使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲,某次使用该电饭锅在 的电压下煮饭过程中,通过的电流随时间变化的图象如图乙。
(1)当锅内温度为 时,自动开关 与 (选填“1”或“2” 连接,此时电饭锅处于 (选填“加热“或“保温” 状态。
(2)该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?
(3)电阻 与 的阻值之比为多少?
(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到 ,可以给电阻 并联一个阻值为多大的电阻 ?
图所示的电路中,定值电阻 阻值为 ,电源两端电压为 并保持不变。闭合开关
,调节滑动变阻器 ,使电压表示数为 。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求 接入电路的阻值;
(3)求 的电功率。
如图甲所示,电源电压为 恒定不变,滑动变阻器的最大阻值是 .闭合开关,滑动变阻器消耗的电功率 与滑动变阻器接入电路的阻值 之间的关系如图乙所示。
(1)当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中,电压表的示数 逐渐增大 (选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小” ;
(2)结合图乙数据计算定值电阻 的阻值;
(3)当滑动变阻器两次消耗的电功率都为 时,对应滑动变阻器接入电路的阻值 和 分别是多少?
在如图电路中,电源电压不变, 为滑动变阻器,只闭合开关 ,且变阻器的滑片在 端时,额定功率为 的灯泡 正常发光,电流表的示数为 :再闭合开关 ,电流表的示数变化了 .只闭合 ,变阻器滑片在 端和 端时,灯 消耗的功率之比为 ,(灯泡的电阻不随温度变化),求:
(1)电源电压;
(2)电阻 的阻值;
(3)电路消耗的最大电功率;
(4)滑动变阻器 的最大阻值。
江汉平原,雨量充沛。甲地有一小型水电站,每分钟有 的水从高处流下冲击水轮机的叶轮,带动发电机发电,供乙地使用,水轮机与上游水位的落差为 。甲、乙两地相距 ,两地间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为 .为预防灾情发生,工作人员用简易无人机(只能水平或竖直飞行)进行实时监测。该机有 、 两个电动机,它们消耗的电能都由锂电池提供。其中 电动机带动顶部的螺旋桨工作,提供升力; 电动机带动尾部的螺旋桨工作,提供水平推力。无人机飞行时的阻力 与飞行速度 的关系为 .该机的部分参数见表格。
质量 |
1.25 |
锂电池的电压 |
29.4 |
锂电池的容量 |
|
最大飞行速度 |
5 |
电动机消耗的最大功率 |
80 |
电动机消耗的最大功率 |
40 |
(1)若水的机械能有 转化为电能,求水电站的发电功率。
(2)现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为 时,电流表的示数为 .短路位置离甲地的距离是多少米?
(3)当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时, 电动机消耗的功率最大。求此时 电动机的效率。(不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗)
如图,电源电压恒为 ,灯泡 上标有“ ”字样,滑动变阻器 上标有“ ”字样,定值电阻 阻值为 ,电流表量程为 ,电压表量程为 ,不计温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)灯泡正常工作时电阻为多大;
(2)当开关 、 、 闭合, 断开时,电路最小总功率为多大;
(3)当开关 、 闭合, 、 断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器 的取值范围。
一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如表所示,其测温系统可以简化为如图 所示的电路,电源电压为 恒定电源, 为 定值电阻, 为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图 所示。
额定功率 |
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额定电压 |
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水箱容积 |
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建议使用人数 |
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(1)为估算电热水器的额定功率,关闭其它用电器,让热水器正常工作1分钟,观察电能表,如图 所示,转动了150转,消耗电能 ,则该电热水器的额定功率是 。
(2)若已装满水的水箱温度显示 时突然停电,但不停水。现有4人要洗浴,正值秋冬季节,需用 热水洗浴,通过控水系统将 冷水和水箱中热水进行调配,请问每人平均用水量是多少 ?(不计热损失)
(3)控温系统某时刻电压表示数为 ,此时水箱中水温是多少?