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15.如圖所示,電源電壓U保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣.當(dāng)開關(guān)S1,S2都閉合,滑片P移到最左端時,電流表的示數(shù)為I,電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3,R1消耗的功率為P1,電路消耗的總功率為P;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑片P移到最右端時,電流表的示數(shù)為I′,電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1′、U2′和U3′,R1消耗的功率為P1′,電路消耗的總功率為P′.此時燈泡L恰好正常發(fā)光.已知U1:U3=2:3,U1′:U3′=5:2.  下列表達式不正確的是( �。�
A.U3U=35,P1P1=23B.U3U3=32,P1P=25
C.U1U1=25,P1P=35D.UU1=11,II=23

分析 當(dāng)開關(guān)S1,S2都閉合,滑片P移到最左端時,R1、R2串聯(lián),已知電流表的示數(shù)為I,電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3,R1消耗的功率為P1,電路消耗的總功率為P,根據(jù)歐姆定律和電功率的有關(guān)公式分析解答;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑片P移到最右端時,小燈泡L與R1串聯(lián),電流表的示數(shù)為I′,電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1′、U2′和U3′,R1消耗的功率為P1′,電路消耗的總功率為P′,此時燈泡L恰好正常發(fā)光,小燈泡兩端的電壓就是6V,可求此時電流,已知U1:U3=2:3,U1′:U3′=5:2,結(jié)合歐姆定律和電功率的有關(guān)公式分析解答.

解答 解:當(dāng)開關(guān)S1,S2都閉合,滑片P移到最左端時,R1、R2串聯(lián),
已知電流表的示數(shù)為I,由歐姆定律,I=UR1+R2;
電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3,電壓表V1測R1的電壓,U1=IR1=UR1+R2×R1
電壓表V2測R2的電壓,U2=IR2=UR1+R2×R2;
由于L被短路,電壓表V3測R2的電壓;U3=U2;
由已知U1:U3=2:3,所以U1:U2=2:3,R1:R2=2:3,
電源電壓,U=U1+U2=2U0+3U0=5U0;
所以U3U=3U05U0=35;
R1消耗的功率為P1,P1=I2R1,
電路消耗的總功率為P,P=I2(R1+R2);
當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,滑片P移到最右端時,小燈泡L與R1串聯(lián),此時燈泡L恰好正常發(fā)光,小燈泡兩端的電壓就是6V,
小燈泡的電阻:RL=UL2PL=6V23W=12Ω,IL=PLUL=3W6V=0.5A,
電流表的示數(shù)為I′,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點:I′=IL=0.5A,
電壓表V1測量的是電源兩端的電壓,U1′=U;
電壓表V2測量的是滑片P移到最右端時R2導(dǎo)線電壓,U2′=0V;
電壓表V3測量的也是小燈泡兩端的電壓,U3′=UL=6V;
已知U1′:U3′=5:2,U:U3′=5:2,U=5U32=5×6V2=15V,
由串聯(lián)分壓公式可得,UR1+RL=ULRL,\frac{15V}{{R}_{1}+12Ω}=\frac{6V}{12Ω},解得R1=18Ω,
由R1:R2=2:3,解得R2=27Ω,
R1消耗的功率為P1′,P1′=I12R1=(0.5A)2×18Ω=4.5W,
電路消耗的總功率為P′,P′=UI′=15V×0.5A=7.5W;
由R1=18Ω,R2=27Ω,U=15V
I=\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{15V}{18Ω+27Ω}=\frac{1}{3}A,
U1=IR1=\frac{1}{3}A×18Ω=6V,U2=IR2=\frac{1}{3}A×27Ω=9V,U3=U2=9V,
R1消耗的功率為P1,P1=I2R1=(\frac{1}{3}A)2×18Ω=2W.
電路消耗的總功率為P,P=I2(R1+R2)=(\frac{1}{3}A)2×(18Ω+27Ω)=5W;
所以A、\frac{{U}_{3}}{U}=\frac{9V}{15V}=\frac{3}{5},\frac{{P}_{1}}{{P}_{1}′}=\frac{2W}{4.5W}=\frac{4}{9},故A錯誤;
B、\frac{{U}_{3}}{{U}_{3}′}=\frac{9V}{6V}=\frac{3}{2},\frac{{P}_{1}}{P}=\frac{2W}{5W}=\frac{2}{5},故B正確;
C、\frac{{U}_{1}}{{U}_{1}′}=\frac{6V}{15V}=\frac{2}{5},\frac{{P}_{1}′}{P′}=\frac{4.5W}{7.5W}=\frac{3}{5},故C正確;
D、D、\frac{U}{{U}_{1}′}=\frac{15V}{15V}=\frac{1}{1}\frac{I}{I′}=\frac{\frac{1}{3}A}{\frac{1}{2}A}=\frac{2}{3},故D正確.
故選A.

點評 本題主要考查歐姆定律以及電功率的綜合運算,以及串聯(lián)電路的特點,題目較難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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5.小明第一次用力輕敲音叉,第二次用力重敲同一音叉,則音叉兩次發(fā)出聲音的( �。�
A.音色不同B.音調(diào)不同
C.響度不同D.音色、音調(diào)、響度都不同

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6.從地面上搬起重物常見的做法是彎腰(如圖甲)或下蹲彎曲膝蓋(如圖乙).對此可建立一個模型:把脊柱簡化為杠桿,如圖丙所示.脊柱可繞骶骨(軸)O 轉(zhuǎn)動,腰背部復(fù)雜肌肉的等效拉力F1作用在A點,其實際作用方向與脊柱夾角為12°且保持不變,搬箱子拉力F2作用在肩關(guān)節(jié)B點,在B點掛一重物代替箱子.用測力計沿F1方向拉,使模型保持與水平面成某一角度靜止,可測出腰背部復(fù)雜肌肉拉力的大小.已知OA長45cm,AB長15cm(g=10N/kg).

(1)當(dāng)脊柱與水平面夾角α=60°,搬起一個5kg重的箱子,求搬箱子的力F2的力臂大�。�
(2)如圖甲的搬運方式,脊柱與水平面的夾角α=0°,若搬運同樣重的箱子,請判斷脊柱肌肉所用的力F1的大小與α的關(guān)系,并證明.
(3)由證明可知平時搬運貨物選擇哪種方法更好?乙(填:甲或乙).

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3.如圖一次家庭探究活動中,小明把一個正在發(fā)光的燈泡放到U形磁體中間,驚訝的發(fā)現(xiàn)了燈絲在晃動.關(guān)于這種現(xiàn)象,下列說法正確的是(  )
A.燈絲晃動是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.燈絲晃動是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機械能
C.燈絲晃動是磁場對電流的作用D.燈絲中通過的是交變電流(交流電)

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10.乘客站在如圖所示勻速上行的扶梯上,若以扶梯為參照物,則乘客是靜止的(填“運動”或“靜止”).當(dāng)乘客在運行的扶梯上向上行走時,乘客對扶梯的壓強變大(填“變大”,“變小”或“不變”).

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20.如圖所示,一小球熊斜面頂端由靜止開始滾下,小球的重力勢能減小,動能增加,小球運動到斜面底端,由于慣性,小球會在水平面上繼續(xù)運動,運動的小球如果不受阻力,它將做勻速直線運動.

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7.如圖,汽車沿平直公路向前行駛,但不知是“加速、勻速、減速”中的哪種狀態(tài).車頂A處滴落的水滴最終落在靠前的B處.車廂地板上的木箱C始終相對車廂靜止.畫出木箱C的受力示意圖.

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4.如圖所示的四種現(xiàn)象中,由于光的折射形成的是( �。�
A.
水中鉛筆
B.
水中倒影
C.
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D.
立竿見影

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10.在“測量小燈泡電功率的實驗”中,小燈泡的額定電壓為3.8V.電阻大約為10Ω,電源電壓為6V且保持不變,其它器材如圖所示.實驗中小東發(fā)現(xiàn)電壓表的0~15V量程損壞,但0~3V的量程還可使用.
(1)小東仍利用這些器材進行實驗,設(shè)計連出了如下面的實物圖,但有一根導(dǎo)線連錯了,請幫他在連錯的導(dǎo)線上畫“×”,并連上正確的導(dǎo)線.同時在方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖.

(2)實驗中有兩個可供選擇的滑動變阻器,分別為“5Ω1A”和“10Ω1A”,為了能順利完成實驗,應(yīng)選擇10Ω1A合適.
(3)小東測出了如表的三組實驗數(shù)據(jù),請你幫他計算出小燈泡的額定電功率并填入表格內(nèi).
實驗次數(shù)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)燈泡亮度變化燈泡額定功率
13V0.30A↓逐漸變亮
22.6V0.34A
32.2V0.38A
(4)在測量小燈泡的額定功率時,為使小燈泡的電壓為額定電壓,需對電路進行怎樣的具體操作.

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同步練習(xí)冊答案
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