如图甲所示,电源电压保持不变,R 2为0﹣20Ω的滑动变阻器。A 1的量程为0.6A,A 2的量程为3A,V 1的量程为15V,V 2的量程为3V,不考虑温度对灯丝电阻的影响,定值电阻R 1的I﹣﹣U关系图象如图乙所示。
(1)当S 1、S 2都闭合时,A 2读数为1.25A,V 1读数为6V,小灯泡L恰好正常发光,求定值电阻R 1的阻值和小灯泡的额定功率。
(2)当S 1、S 2都断开时,为保证各表的安全使用,求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。
(3)当S 1、S 2都断开时,在各表均能正常工作的情况下,求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少?该电路通电80s至少能产生多少热量?
阅读短文,回答问题。
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片结构如图2所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大,反之,当应变片把压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小。
当自由端受到向下的压力时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩,如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流通过时。上应变片引线间两端电压为,下应变片引线间两端电压为.传感器可以通过输出两个电压的差值来反映压力的大小。
请回答下列问题:
(1)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻或变大,原因是 。
(2)当金属梁没有受到压力时,由于 ,所以,
(3)当金属梁受力向下弯曲时, , (选填“变大”、“变小”或“不变”
如图甲所示电路,当开关S闭合,S1、S2都断开时,调节滑动变阻器,测得滑动变阻器消耗的电功率P随其两端电压U的变化情况如图乙所示。已知R1的阻值为10Ω,电源电压保持恒定。求:
(1)当滑动变阻器功率为最大值时,电流表的示数是多少安?
(2)电源电压为多少伏?
(3)将S、S1、S2都闭合时,电流表示数为1.5A,求通电2min电阻R3产生的热量是多少焦?
某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 恒为 ,定值电阻 , 为一竖直固定光滑金属棒,总长 ,阻值为 ,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片 固定在弹簧下端且与 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重 ,高 ,底面积为 .当水位处于最高位置 时, 刚好浸没在水中,此时滑片 恰在 最上端;当水位降至最低位置 时, 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 与其伸长量△ 的关系如图乙所示。闭合开关 ,试问:
(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 。(两空均选填“增大”或“减小”
(2)当水位处于位置 时,电压表的示数为多少?
(3)水位由位置 降至 这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?
(已知 , 取
小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。 为一水平杠杆, 为支点, ,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到 时,报警器 开始发出报警信号。已知电路中电源电压为 , 的阻值恒为 ,压力传感器 固定放置,其阻值随所受压力 变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:
(1)由图乙可知,压力传感器 的阻值随压力 的增大而 减小 ;
(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,踏板触点 应向 (选填“左”或“右” 移动,并简要说明理由。
图甲为一智能路灯工作原理简图,已知控制电路中电源电压恒为 , 为滑动变阻器, 为光敏电阻,其阻值随光照强度(单位符号: 变化的规律如图乙所示。工作电路中,路灯 上标有“ ”字样。当光照足够强时,路灯 不工作;当光照强度降为 ,控制电路中电流为 时,工作电路刚好启动,路灯 正常工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。试问:
(1)工作电路刚好启动时,滑动变阻器 接入电路的阻值为多少?
(2)保持 接入电路的阻值不变,当电流表示数为 时,光照强度为多少?
(3)为了节能,要使光照强度低于 时,工作电路才开始启动,应将滑动变阻器 滑片向 (选填“左”或“右” 移动,并简要说明理由。
如图1所示,电源电压保持不变,定值电阻 , .滑动变阻器 的规格为“ ”。电流表 选用 的量程,电压表选用 的量程。闭合全部开关,电流表 的示数为 .求:
(1)电源电压。
(2)若将表盘如图2所示的电流表 接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置, 的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。
(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合 .在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。
如图1所示,电源电压不变,小灯泡 的额定电压为 ,滑动变阻器 的规格为“ ”。闭合开关,当滑片 置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图2所示。
(1)求灯泡的额定功率和电源电压
(2)用定值电阻 替代小灯泡,再将另一电压表 接入电路,其它部分电路连接不变。闭合开关,当滑片 置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表 示数大于表 的示数,两种电表指针偏转角度之比为 .求 可能的阻值。
如图1示,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,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。
(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
(2) 是如图2示的 和 之间任意取值的电阻,当在 间接入电阻 后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片 从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过 (电流表选择 量程),求 的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
如图所示,电源电压可调,灯泡 规格为“ ”,且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“ ”和“ “,滑动变阻器的规格分别为“ ’和“ ”。
(1)将电源电压调到 ,闭合开关,移动 ,可使灯泡正常发光。求灯泡正常发光时的电阻和灯泡消耗的最小功率。
(2)将电源电压调到 ,用定值电阻 替换灯泡, 置于中点 ,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电流表量程和变阻器 。然后将 从 移到最左端 ,两表示数的 关系如图所示。通过计算判断所用变阻器的规格。
小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试。电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是 ,小灯泡的 图象如图乙所示。
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻。
(2)小灯泡正常发光 消耗的电能。
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 ,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为 ,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小谦认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因。
如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压 的电源和阻值为 的电热丝组成。控制电路是由电压 的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱 (可取值范围为 和热敏电阻 组成的,热敏电阻 的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到 时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻 的阻值随温度的升高而 。(选填“增大”、“不变”、“减小”
(2)求工作电路中电热丝 工作时的电流和工作 产生的热量。
(3)如果恒温箱的温度设定为 ,则电阻箱 应取多大阻值。
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少 ?
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“ ”,闭合开关 ,当滑动变阻器滑片 在 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为 ,电压表的示数为 ,当滑动变阻器滑片 在 点时,滑动变阻器连入电路的电阻为 ,电压表的示数为 ,且 ,测绘出小灯泡的 图象如图乙所示,电源电压保持不变。
(1)根据小灯泡的 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 ?
(3)小灯泡两端电压为 时的实际功率是多少 ?
(4)电源电压是多少 ?
小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为 且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为 、 、 、 、 。
(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)小欣把 定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 。
.电阻 处短路 .电阻 处断路 .滑动变阻器处断路
(3)排除故障后进行实验。实验中多次改变 的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流 随电阻 变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时, ;
(4)将 定值电阻换成 定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为 不变,应将滑动变阻器的滑片 向 (选填“ ”或“ ” 移动,记录此时各表的示数。