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题文

在下图所示电路中，电源电压一定。电阻R1＝20W。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在中点C时，电压表V1示数为U1；当开关S断开，再将滑片P调至B端，电压表V1示数为U1¢，电压表V2示数为U2，电流表示数为0.3A。若U1∶U1¢＝4∶9，U1∶U2＝2∶3。

求：滑动变阻器R2的最大阻值和电源电压。
（要求画简化电路图）

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点： 欧姆定律的应用
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如图所示，电源电压保持不变， R 2 为定值电阻，小灯泡 L 上标有“ 6 V 3 W ”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 R 1 的最大阻值为 20 Ω ．只闭合 S 1 ，将滑动变阻器的滑片 P 移动到 A 端时， L 正常发光；闭合所有开关时整个电路 1 min 消耗的电能为 540 J ．已知电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ，电压表的量程为 0 ~ 3 V ．求：

（1）电源电压。

（2） R 2 的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合 S 1 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为

P 1 ；只闭合 S 2 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为 P 2 ．则 P 1 和 P 2 的比是多少。

如图所示，工人准备用一根最多能承受 400 N 力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 A 和 B ．完全露出水面的物体 A 被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 20 kg （绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， g = 10 N / kg ) 。求：

（1）物体 A 完全露出水面后以 0 . 5 m / s 的速度匀速上升时，物体 A 的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 A 浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 75 % ，物体 A 的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 50 d m 3 的物体 B 时，物体 B 最多露出多少体积时绳子将断裂。

如图所示，电源电压保持不变， R 2 为定值电阻，小灯泡 L 上标有“ 6 V 3 W ”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器 R 1 的最大阻值为 20 Ω ．只闭合 S 1 ，将滑动变阻器的滑片 P 移动到 A 端时， L 正常发光；闭合所有开关时整个电路 1 min 消耗的电能为 540 J ．已知电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ，电压表的量程为 0 ~ 3 V ．求：

（1）电源电压。

（2） R 2 的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合 S 1 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为

P 1 ；只闭合 S 2 时移动滑片 P 使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为 P 2 ．则 P 1 和 P 2 的比是多少。

如图所示，工人准备用一根最多能承受 400 N 力的绳子（若超过绳子将断裂）绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体 A 和 B ．完全露出水面的物体 A 被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为 20 kg （绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计，连接动滑轮与物体间的钢绳

不会断裂， g = 10 N / kg ) 。求：

（1）物体 A 完全露出水面后以 0 . 5 m / s 的速度匀速上升时，物体 A 的重力和工人拉力的功率分别是多少。

（2）在物体 A 浸没在水中匀速上升的过程中，滑轮组的机械效率为 75 % ，物体 A 的密度是多少。

（3）若用该滑轮组打捞体积为 50 d m 3 的物体 B 时，物体 B 最多露出多少体积时绳子将断裂。

在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变， R 1 、 R 2 为定值电阻，已知电灯 L 的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图象）如图乙所示，当开关 S 1 、 S 3 闭合， S 2 断开时，电流表的示数为 0 . 26 A ；当开关 S 2 、 S 3 闭合， S 1 断开时，电流表的示数为 1 . 25 A ；当开关 S 3 闭合， S 1 、 S 2 断开时，电流表的示数为 0 . 2 A ．求：

（1）当开关 S 1 ， S 3 闭合， S 2 断开， 5 min 内电路消耗的电能是多少？

（2）当开关 S 3 闭合， S 1 、 S 2 断开， R 2 消耗的电功率是多大？

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