(2008?延慶縣一模)如圖所示電路.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為I1,電壓表的示數(shù)為U1;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為I2,電壓表的示數(shù)為U2;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電路的功率為3W.已知I1:I2=1:6、U1:U2=1:2.求:開(kāi)關(guān)S1、S2閉合與斷開(kāi)的各種情況下,電路的最大電功率.
分析:先畫(huà)出三種情況的等效電路圖:
(1)由圖2可知此時(shí)電壓表的示數(shù)等于電源的電壓,從而得出圖1中電壓表的示數(shù)和電源電壓之間的關(guān)系,根據(jù)歐姆定律分別表示出圖1和圖2中通過(guò)R2的電流得出電流關(guān)系,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出圖2中兩支路的電流關(guān)系;
(2)根據(jù)P=
U2
R
可知,開(kāi)關(guān)S1、S2閉合與斷開(kāi)的各種情況下,圖2中的電阻最大,電路的電功率最大,根據(jù)P=UI分別表示出圖2和圖3中電路的總功率,結(jié)合兩者的關(guān)系即可求出電路的最大電功率.
解答:解:當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),等效電路圖如圖1所示;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),等效電路圖如圖2所示;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),等效電路圖如圖3所示.

由圖2可知,電源的電壓U=U2,
∵U1:U2=1:2,
∴U1=
U
2
,
圖2中,通過(guò)R2的電流為I2′,通過(guò)R3的電流為I3
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
I1
I
2
=
U1
R2
U
R2
=
U1
U
=
1
2
,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且I1:I2=1:6,
I
2
I
3
=
I
2
I2-
I
2
=
2I1
6I1-2I1
=
1
4
,
根據(jù)P=
U2
R
可知,開(kāi)關(guān)S1、S2閉合與斷開(kāi)的各種情況下,圖2中的電阻最大,電路的電功率最大,
∵并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,
∴圖2和圖3中R2的電流相等,消耗的電功率相等,
P=UI2′=U×2I1=2UI1=3W,即UI1=1.5W,
Pmax=UI2=U×6I1=6UI1=6×1.5W=9W.
答:開(kāi)關(guān)S1、S2閉合與斷開(kāi)的各種情況下,電路的最大電功率為9W.
點(diǎn)評(píng):本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是畫(huà)出三種情況的等效電路圖,難點(diǎn)是電壓關(guān)系和電流關(guān)系的確定并會(huì)確定電路的最大電功率.
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(2008?延慶縣一模)浮力的大小與物體浸沒(méi)在水中的深度有關(guān)嗎?同學(xué)們用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).并記錄了如下數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
使用的固體 銅塊 銅塊 銅塊 鋁塊 鋁塊 鋁塊
浸沒(méi)的深度/cm 5 10 15 5 10 15
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N 0.6 0.6 0.6 0.1 0.1 0.1
(1)六次實(shí)驗(yàn)中,第
1、2、3(或4、5、6)
1、2、3(或4、5、6)
次可探究“浮力的大小與物體浸沒(méi)深度”的關(guān)系.
(2)通過(guò)表中的數(shù)據(jù),可證明浮力的大小與物體浸沒(méi)的深度
無(wú)關(guān)
無(wú)關(guān)
.(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)

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