如图所示,已知电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)。当断开S1,闭合S2、S3,此时灯泡刚好正常发光,电流表示数为2.5A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)只闭合开关S1,灯泡L的电功率。
(1)6V (2)4Ω (3)2.16W
【解析】(1)根据题意知道,当断开S1,闭合S2、S3,灯泡L与R1并联,此时小灯泡刚好正常发光,由并联电路特点知道,电源电压是
U=UL额=6V;
(2)小灯泡正常发光时,此时通过灯泡的电流是
因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流是
I1=I–IL=2.5A–1A=1.5A
所以,R1的阻值是
(3)小灯泡正常发光时,由知小灯泡的电阻是
只闭合开关S1,小灯泡L与R1串联
R总=R1+RL=4Ω+6Ω=10Ω
所以通过小灯泡L的电流是
由得
如图所示,一款新型无人驾驶电动汽车,总质量为1.5×103kg,在性能测试中,沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重力的0.1倍,(g取10N/kg)求:
(1)汽车匀速行驶的速度;
(2)汽车受到的牵引力;
(3)此过程中汽车牵引力所做的功和做功功率。
(1)10m/s (2)1.5×103N (3)2.7×106J,1.5×104W
【解析】(1)汽车行驶的路程
汽车行驶的时间
汽车匀速行驶的速度
(2)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力
(3)此过程中汽车牵引力做功
汽车牵引力做功的功率
小涛同学利用如图甲所示电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的功率。
(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接。要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大( );
(2)调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为额定电压时,电流表示数如图丙所示,其读数为______A,则该小灯泡的额定功率为______W;
(3)小涛同学在调节滑动变阻器滑片P的过程中,绘制出电流表与电压表示数变化关系的图象如图所示。他将电压表换成一个这样相同的小灯泡,这两个小灯泡并联在电路中,当干路中的电流表示数为0.2A时,两个小灯泡的实际总功率为______W。
(1). (2). 0.24 (3). 0.6 (4). 0.1
【解析】(1)由图甲可知,电压表并联在灯泡两端;灯泡的额定电压为2.5V,则电压表选择0~3V量程;灯泡与滑动变阻器串联,由于滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数增大,说明变阻器连入电路的阻值变小,因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,实物电路如图所示:
(2)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V0.24A=0.6W
该小灯泡的额定功率为0.6W。
(3)由题知,两个相同的小灯泡并联,干路电流为0.2A,则通过每个小灯泡的电流为0.1A,由图像知,当小灯泡的电流为0.1A时,小灯泡两端的实际电压为0.5V,则两个小灯泡的实际总功率为
P总=U实I总=0.5V0.2A=0.1W
两个小灯泡的实际总功率为0.1W。
物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以下图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
(2)通过______两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与______的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像,则该液体的密度为______kg/m3。
(1). 0.5 (2). c、d (3). 液体密度 (4). 0.8×103
【解析】(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为
F浮水=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
(2)由图c、d所示实验可知,物体排开液体的种类与物体排开液体的体积都相同而物体浸入液体的深度不同,这两次实验可以探究物体浸没在水中时受到的浮力大小与浸没深度是否有关。
(3)由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(4)实验步骤c中,物体受到的浮力为
F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
实验步骤e中,物体受到的浮力为
F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
因物体均浸没,所以
V排水=V排液
根据阿基米德原理
所以该液体的密度为
如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的+、-极。
【解析】小磁针S极向左转动,说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥。则通电螺线管左端为S极。根据安培定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,则电源左端为负极。
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