如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表所选的量程为0~3A。闭合开关S后,电流表的示数0.8A。
(1)求电阻R1两端的电压U1;
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量为△U最大,求该最大变化量△U最大。
(1)8V;(2)12.5Ω;(3)7V
【详解】
(1)由图可知,电阻R1和滑动变阻器串联,则
I=I1=0.8A
已知R1=10Ω,由可得电阻R1两端的电压
U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V
(2)此时滑动变阻器两端电压
U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V
电阻R1和滑动变阻器串联,则
I=I2=0.8A
由可得,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值
(3)滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~3A,则电路中的最大电流
I大=1A
此时电压表的示数最小,所以
U2小=U﹣U1大=U﹣I大R1=18V﹣1A×10Ω=8V
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
R2两端的电压
U2′=I′R2大=0.3A×50Ω=15V
即电压表的最大示数
U2大=15V
则
△U最大=U2大﹣U2小=15V﹣8V=7V
答:(1)电阻R1两端的电压为8V。
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω。
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大为7V。
如图所示底面积为20cm2,高50cm的薄圆柱形玻璃桶,它的底部放入适量的沙子使其竖直漂浮在水槽中,水槽底面积为50cm2,高30cm,玻璃桶的底部在水面以下的深度为10cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求放入适量沙子的玻璃桶所受浮力;
(2)在装有沙子的玻璃筒中放入一个体积50cm3的石块儿,此时 玻璃筒底部在水面下的深度h=20cm。石块的密度为多少?
(3)若将装有沙子的玻璃筒中放入的石块取出,放入水中,液面静止时,水槽底部所受水的压强变化了多少?
(1)2N(2)4g/cm3(3)300Pa
【详解】
(1)
F浮力=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-4m2×0.1m=2N
(2)因为
F浮力=G石+G沙桶 F浮力=G沙桶
所以
G石=F浮力-G沙桶=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m2×0.2m-2N=2N
(3)取出石块后水的体积变化为
△V=20cm2×20cm-20cm2×10cm -50cm3=150cm3
水面高度变化
压强减小量
△p=ρ水g△h'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03m=300Pa
答:(1)玻璃桶所受浮力2N。
(2)石块的密度为。
(3)水槽底部所受水的压强变化了300Pa。
如图所示是小芳家的电能表,她家同时使用两个1200W的空调,这个电能表___(选填“会”或“不会”)烧坏;若关闭其中一个空调,另一个空调单独正常工作3min,消耗的电能为_____kW•h,这段时间电能表转盘转了36转,则每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转_____转。
不会 0.06 600
【详解】
(1)由电能表可知,电能表工作在220V,最大电流20A的电路中,即可承受功率为
而两个1200W的空调总功率为2400W,所以电能表不会损坏。
(2)
3min=0.05h
1200W=1.2kW
则消耗电能
(3)设每消耗1kW•h的电能,电能表转盘转x转,则
解得
x=600r
2019年10月20日上午7时30分,唐山国际马拉松在唐山抗震纪念碑广场鸣枪开跑。选手们在跑步过程中以自己为参照物,路旁的树木是________(选填“静止”或“运动”)的。某选手在半程马拉松(21km)比赛中,用时1小时20分,她的平均速度为______km/h。
运动 15.75
【详解】
(1) 选手们在跑步过程中以自己为参照物,路旁的树木发生了位置变化,所以路旁的树木是运动。
(2)1小时20分等于小时,则选手平均速度
如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“200Ω 1A”字样,电压表有“0~3V”“0~15V”两个量程,电流表有“0~0.6A” “0~3A”两个量程:
(1)闭合开关,将滑片P移到某一位置时,电流大小为0.5安,求R1的功率和电压表的示数;
(2)若用电阻R3来替换R1,选择适当的电表量程,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数变化最大,在保证电路安全的情况下,则满足要求的R3的最大值和最小值各为多大?
(1);;(2);
【详解】
(1)根据可知,R1的功率
R1的功率是;
R1的电压大小
根据串联电路的电压规律可知,变阻器R2的电压
这时电压表的示数是。
(2)当滑片P在最左端时,只有电阻R3接入电路,为了保证电路的安全,这时电路中的电流不能超过1A,根据可知,电阻R3的最小值是
要求电压表的示数变化最大,当电压表满偏15V,这时电阻R3的电压是3V,电阻R3的阻值是最大的,不能再大了,否则电压表不能达到满偏,这R3的大小符合关系式
解得;所以满足要求的R3的最大值和最小值各是、。
答:(1)R1的功率是;电压表的示数是;(2)满足要求的R3的最大值和最小值各是、。
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