图甲的储水容器底部有质量0.5kg,底面积100cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与轻质绝缘片A相连,A上方紧贴力敏电阻,位置固定,容器内无水时弹簧长度恰好等于原长.容器底的侧壁有出水阀门.如图乙是力敏电阻所在的内部控制电路,电源电压 U=12 V,R0=10Ω,当电流表示数为0.6A时,阀门感应排水.力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示,弹簧每压缩lcm,产生的弹力是1N,且均在弹性限度内.求:
(l)浮桶的重力是多少?
(2)当力敏电阻所受压力为4N时,电流表的示数是多少?
(3)当阀门开始排水时,容器内的水深是多少?
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如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,灯泡L上标有“6V”的字样,通过灯泡的电流随两端电压变化的关系如图乙所示,R1标有“30Ω 1A“字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A。当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑P置于b端时,电流表的示数为1.1A,求∶
(1)灯泡L正常发光时的电阻为多少?
(2)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电路安全的情况下,灯泡L上消耗的最小功率是多少?
(3)在保证电路安全且电路中有电流的情况下,该电路消耗的总功率的变化范围?
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今年的科技文化节又掀起了一番热潮,初三创新小组的同学们设计了一个电路来研究浮力与排开液体的体积的关系,如图所示,电源电压恒定,R为滑动变阻器,电压表量程为0-15V,在压敏电阻Rx上放有托盘,托盘上放有足够深的容器(不计托盘和容器的质量),容器的底面积为500cm2,装有50N的水,压敏电阻Rx上表面的受力面积为100cm2把滑动变阻器调至最大值,闭合开关,用足够长的轻质硬杆(质量和体积均不计)连接不吸水的圆柱体模型,硬杆能承受的最大力为32N,模型的底面积为400cm2,高10cm。将模型两次浸入水中,两次滑动变阻器都接入最大值。第一次模型下表面距水面3cm,电压表示数为9V,杆的作用力为16N;第二次模型下表面距水面9cm,电压表示数为6V。Rx的阻值随压力F的变化关系如下表
F/N | 50 | 55 | 62 | 78 | 82 | 86 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
Rx/Ω | 25 | 23 | 20 | 16 | 12 | 10 | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 |
(1)若滑动变阻器接入阻值不变,将模型逐渐浸入水中直到浸没的过程中,请分析说明电路中的电流如何变化?
(2)当模型下表面距水面9cm时,求杆对模型的作用力
(3)在保证电路及各器件安全的情况下,求该电路的最大电功率。
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小爱同学家有款电热水器,工作原理图如图甲所示,该热水器有“加热”和“保温”两档,该电路加热功率为1100W,保温时,R的功率为11W,AB指示灯电阻很小可忽略不计,且R1和R2的阻值不随温度的变化,试求:
(1)当处于“加热”档工作时,电路中的电流;
(2)求R2的阻值;
(3)某次实际工作时,小爱同学关闭家中其他电器,单独让电热水接在电能表上,观察到电热水器持续加热40min时家中电能表(如图乙)表盘转动594圈,实际电压为多少V
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如图(a)所示电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω,R2为阻值为10Ω的定值电阻。只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I-U图像如图(c)所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
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如图甲所示,电源电压恒定为 18V,滑动变阻器的铭牌上标有“60Ω 1.5A”,电流表量程为 0~3A,电压表的量程为 0~15V。当开关 S 和 S1 都闭合,滑动变阻器的滑片 P 移至 A 点时,灯泡 L 正常发光,滑动变阻器消耗的功率为6W,此时灯泡两端电压为 U1,电功率为 P,电流表示数为I1,当 S 闭合,S1 断开,滑动变阻器的滑片 P 左右移动后再调节至某点时,灯泡 L 消耗的实际功率是其额定功率的,电流表示数为 I2,此时定值电阻 R1 与灯泡 L 在单位时间里消耗的电能如图乙所示,滑动变阻器的实际功率是W。(设灯丝的电阻不变)求:
(1) I1 : I2 =________
(2)灯泡的额定电功率 P= __________
(3)灯泡的电阻 RL 多大_____________
(4)电路中总功率的最小值 P 最小= ___________
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小军家新买了一个电热水壶,其铭牌如图所示,在额定电压下,不考虑热量损失,用该电热水壶将初温为20°C的2kg的水烧开,用时7 min ,请回答. [水的比热容C水= 4.2×103J/(kg.°C) ,气压为1标准大气压]
(1)电热水壶正常工作时的电阻是多少.
(2)此过程水需要吸收多少热量.
(3)该电热水壶的效率为多少.
(4)电热水壶通过导线连到电路,为什么电热水壶工作时放出大量热,而与其连接的导线几乎不发热.
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为测量某工业液体的密度,设计了如图所示的一套装置:图甲中,直筒型容器的底面积为100cm2,高为 50cm,重为 5N,放置在水平台秤上;图乙中,A 球的体积为 1000cm3,是 B 球体积 的 2 倍,两球用轻质细杆相连,放入甲容器中,恰能悬浮在清水中,现剪断轻质杆,只有一球上浮, 稳定后水对容器底的压强减小了 300Pa;图丙中 C 是弹簧测力计,弹簧测力计和 A、B 球之中上浮 的那个小球,用一轻质无伸缩的细线通过定滑轮相连接。(不考虑滑轮的摩擦及滑轮的重力,g取10N/kg)求:
(1)轻质杆被剪断前后水面的高度差;
(2)被剪断前后轻质杆的拉力差;
(3)按图丙中所示,使上浮的小球浸没在清水中时,容器中水的深度为 30cm,若将容器中的水换为同体积的工业液体,在弹簧测力计拉力作用下使小球浸没在工业液体中,容器对台秤的压强相对于清水中增加了600Pa,求工业液体的密度。
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空气污染指数的英文缩写是一种反映和评价空气质量的方法,指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,,当电压表示数为4V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时气敏电阻的阻值;
(3)当电路中电流为时,空气污染指数。
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亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).是电压表.量程为 0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
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