为探究平衡木受力特点,喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示, 可绕支点 无摩擦转动, 处固定一竖直硬杆,硬杆的底部安装了压敏电阻片 , 所在的电路放在了硬杆内(整个装置除硬杆以外其它部分的重力均不计),且 , ,电源电压恒为 ,硬杆底部 阻值随地面对它的支持力 变化的关系如图乙所示,整个装置放在水平地面上, 始终处于水平平衡状态,当重 的小薇站在 点时,电流表的示数为 。
求:(1)小薇在 点时, 处受到硬杆的拉力;
(2)小薇在 点时,地面对硬杆底部 的支持力;
(3)当电流表的示数为 时,小薇距 点多少米?
物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪。它主要是由探头 和控制盒 构成,它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路,如图甲所示。其中探头 是一个底面积为 、高 、重 的圆柱体,探头 的底部为压敏电阻 与水接触的表面涂有绝缘漆),工作时底部始终与水平面相平,压敏电阻 随表面压力大小的变化如图乙所示。 和 间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为 ,电流表盘改装成深度表(导线的重力与体积均不计)。兴趣小组的同学将探头 缓慢放入水中,求:
(1)探头 有 体积浸入水中时, 底部受到水的压强是多少帕?
(2)探头 全部浸入水中时,导线对探头 的拉力是多少牛?
(3)将探头投入看似不深的水平池底,静止时 与池底未紧密结合)导线已松弛,电流表示数是 ,则表盘 处应该标水的深度值为多少米?
某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲,控制电路电源电压 伏, 为定值电阻, 为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,压敏电阻 放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表,工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压 伏。圆柱体水箱底面 米 ,当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流 安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数 安,当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数 安。
水位(米 |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
1.75 |
2.00 |
2.25 |
压敏电阻 的阻值(欧 |
300 |
200 |
125 |
90 |
70 |
65 |
62 |
60 |
59 |
(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻 的功率为 瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时,通电电磁铁线圈的电流 为多少安?
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米 ,注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米 ,求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。
图甲为热敏电阻的 图象,图乙为用此热敏电阻 和继电器组成的恒温箱的简单温控电路,继电器线圈的电阻为150欧,当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得 时热敏电阻的阻值为 欧。
(2)恒温箱的加热器应接在 、 端还是 、 端?
(3)若恒温箱内的温度达到 时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将 (选填“变大”“不变”或“变小” 。
图13是小邦同学设计的调光灯电路, 为定值电阻, 为选择开关,当 接触 点时,小灯泡正常发光但不能调光,当 接触 点时,电路断开,当 接触 点时,电路可连续调光。已知滑动变阻器 的规格为“ ”,灯泡 上标着“ ”的字样,电源电压恒为 。
(1)求定值电阻 的阻值;
(2)当 接触 点时,调节 的滑片至中点位置,电路中的电流为 ,求此时灯泡的实际功率。
如图所示电路中,已知电源电压保持不变,小灯泡 的规格为“ ”,滑动变阻器 的最大阻值为 , 为定值电阻。
(1)小灯泡 正常发光时的电流为多少?
(2)只闭合开关 和 ,将变阻器滑片从最左端 向右滑动,当变阻器接入电路的阻值为 时,小灯泡 恰好正常发光,则电源电压是多少?
(3)只闭合开关 和 ,当滑片置于 时,电压表示数为 ,电流表示数为 ,此时滑动变阻器消耗的电功率为 ,当滑片向右滑动到另外某个位置时,变阻器消耗的电功率仍然为 ,试求在这个位置时电流表的示数 。
如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“ ”。在 、 间接入规格为“ ”的灯泡 ,闭合开关,当变阻器连入电路的阻值为 时,灯泡正常发光。求:
(1)灯泡 正常工作时电阻;
(2)电源电压;
(3)取下灯泡 ,在 、 间接入一个电阻 ,要求 接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器 能使电流表示数达到 ,求 的取值范围。(提示:太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到 。
如图是某同学设计的调光台灯电路图,电源电压高于灯泡 额定电压且恒定不变,灯泡 上标有“ ”的字样,当 闭合, 拨至“1”位置时, 正常发光, 在 内产生的热量是 ;当 闭合, 拨至“2”位置,调节滑片 使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的 时,灯泡 的实际功率为 .不考虑灯丝电阻受温度的影响求:
(1)小灯泡 的额定电流。
(2)电源电压。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
(4)小灯泡 能调节到的最小电功率。
某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器 的电功率 与电流表 的示数 之间的变化关系,得到 与 之间的关系如图乙所示。图甲中 为定值电阻,电源电压不变。求:
(1)滑动变阻器 消耗的最大功率为多少;
(2)滑动变阻器 的阻值为多大时,滑动变阻器 消耗的功率最大;
(3)滑动变阻器 两端电压 与电流表示数 的关系式。
如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为 ;控制电路中的电阻 为滑动变阻器, 为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器的电阻 为 .当控制电路的电流达到 时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到 时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,加热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器 为 时,恒温箱内可获得的最高温度为 ,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为 那么, 的阻值为多大?
如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器 最大阻值为 ,小灯泡 标有“ ”字样。闭合开关 、 、 ,滑动变阻器滑片 移至最左端时,小灯泡 恰好正常发光。闭合开关 、 ,断开开关 ,电压表的示数为 ,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:
(1)电源的电压及小灯泡 的电阻;
(2) 的阻值;
(3)闭合开关 、 ,断开开关 ,滑动变阻器消耗的电功率为 时,电流表的示数。
如图, 为标有为“ ”的小灯泡,滑动变阻器 的最大电阻为 ,电源电压保持恒定。闭合开关 、 ,且 阻值为0时,灯泡 正常发光,电流表读数 .求:(不考虑温度对灯泡电阻的影响)
(1)电源电压 ;
(2)电阻 的阻值;
(3)电路接通时的最小功率。
如图甲,电源电压保持不变,小灯泡上标有“ ”字样,电流表的量程为 ,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图象。滑动变阻器 的最大阻值为 ,定值电阻 的阻值为 ,当闭合 和 、断开 、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 和 、断开 ,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 和 、断开 ,当滑动变阻器的阻值调到 时,这时小灯泡的功率为 ,此时电流表的读数为多少?
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,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。