14.在如圖所示的電路中,電源電壓U恒為12V,滑動變阻器R的總阻值為30Ω,小燈L上標有“6V  0.3A”的字樣.先將滑動變阻器R的滑片P移到b端,閉合電鍵S,求:
(1)此時電流表的示數(shù)I1
(2)將滑動變阻器的滑片P向上移動,當小燈正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)I2為0.3A,這時滑動變阻器上,滑片P與a端之間的阻值RPa 為多大?
(3)當小燈正常發(fā)光時,變阻器消耗的總電功率PR

分析 (1)滑片p移到b端時,燈泡L上電壓為0,根據(jù)歐姆定律求電流表的示數(shù);
(2)燈泡中的電流等于燈泡中的電流與電流表讀數(shù)之和,因為燈泡正常發(fā)光,所以燈泡兩端的電壓為額定電壓6V,由串并聯(lián)電路的特點求解
(3)燈泡正常發(fā)光時,求出電路的總電流,由功率公式分別求出上下兩部分的功率并求和

解答 解:(1)滑片p移到b端時,燈泡L上電壓為0
則${I}_{1}^{\;}=\frac{U}{R}=\frac{12}{30}=0.4A$
(2)當小燈泡正常發(fā)光時,${U}_{2}^{\;}=6V$,設滑動變阻器上滑片P與b端之間的阻值為${R}_{2}^{\;}$
則${R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}=R=30Ω$
$\frac{U-{U}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{{U}_{2}^{\;}}{{R}_{2}^{\;}}+{I}_{L}^{\;}$
兩式聯(lián)立得:${R}_{1}^{\;}=10Ω$;${R}_{2}^{\;}=20Ω$
(3)當小燈正常發(fā)光時,通過${R}_{1}^{\;}$的電流
${I}_{1}^{\;}=\frac{U-{U}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{6}{10}=0.6A$
所以滑動變阻器消耗的總電功率
${P}_{R}^{\;}={I}_{1}^{2}{R}_{1}^{\;}+\frac{{U}_{2}^{2}}{{R}_{2}^{\;}}=5.4W$
答:(1)此時電流表的示數(shù)${I}_{1}^{\;}$為0.4A.
(2)將滑動變阻器的滑片P向上移動,當小燈正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)I2為0.3A,這時滑動變阻器上,滑片P與a端之間的阻值為10Ω
(3)當小燈正常發(fā)光時,變阻器消耗的總電功率為5.4W.

點評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是理清電路的結(jié)構(gòu),靈活運用所學的物理知識解決問題.

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4.電容器是一種重要的電學元件,基本工作方式就是充電和放電.由這種充放電的工作方式延伸出來的許多電學現(xiàn)象,使得電容器有著廣泛的應用.如圖1所示,電源與電容器、電阻、開關組成閉合電路.已知電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,電阻阻值為R,平行板電容器電容為C,兩極板間為真空,兩極板間距離為d,不考慮極板邊緣效應.
(1)閉合開關S,電源向電容器充電.經(jīng)過時間t,電容器基本充滿.
a.求時間t內(nèi)通過R的平均電流$\overline{I}$;
b.請在圖2中畫出充電過程中電容器的帶電量q隨電容器兩極板電壓u變化的圖象;并求出穩(wěn)定后電容器儲存的能量E0
(2)穩(wěn)定后斷開開關S.將電容器一極板固定,用恒力F將另一極板沿垂直極板方向緩慢拉開一段距離x,在移動過程中電容器電量保持不變,力F做功為W;與此同時,電容器儲存的能量增加了△E.請推導證明:W=△E.要求最后的表達式用已知量表示.

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5.如圖所示,一個固定在豎直平面上的光滑圓形管道,管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運動,下列說法中正確的是(  )
A.小球通過管道最低點時,小球?qū)艿赖膲毫ο蛳?/td>
B.小球通過管道最低點時,小球?qū)艿赖膲毫ο蛏?/td>
C.小球通過管道最高點時,小球?qū)艿赖膲毫赡芟蛏?/td>
D.小球通過管道最高點時,管道對小球沒有彈力

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2.一列沿x軸正方向傳播的簡譜橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示,此時質(zhì)點A的位移為5cm,從圖示時刻起,再經(jīng)過△t=1.6s,質(zhì)點A第一次到達波谷位置.
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9.市場上有一種在蚊帳內(nèi)使用的小型直流電動機電風扇.某物理研究性學習小組想測電風扇正常運行時的機械功率.于是找到了一臺該種電風扇并從銘牌上讀出了額定電壓U,但是其他字跡不清楚.該研究性學習小組成員打開電風扇底座上的電源蓋并取出了兩節(jié)電池,并從電風扇裝電池處的正、負兩極各接出一條引線.提供的器材有電流表、電壓表、滑動變阻器、備用電池若干節(jié)、電鍵、若干導線、固定電池的電池盒.
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A.按事先設計的電路連接各元件,并使滑片處于使電路電阻最大處;
B.合上開關,使滑片從最左端開始緩慢移動,使電壓表和電流表都有明顯讀數(shù),但電風扇并未轉(zhuǎn)動,讀出此時的電壓表和電流表讀數(shù)U0、I0;
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D.用測得的量表示出電動機正常運轉(zhuǎn)時機械功率的表達式為$P=IU-{I}_{\;}^{2}\frac{{U}_{0}^{\;}}{{I}_{0}^{\;}}$.
②按上述實驗過程,本實驗的電路圖應選擇甲(填“甲”或“乙”).

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19.下列說法正確的是(  )
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